Возможности использования достижений генной инженерии млекопитающих для разработки методов генной терапии

На основании анализа собственных исследований и данных литературы в области генной инженерии млекопитающих дается оценка перспектив использования этого направления в интересах развития генной терапии. Рассмотрены современные методы получения трансгенных животных, свойственные им особенности интеграц...

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Дата:	1990
Автори:	Вайсман, Б.Л., Дыбан, А.П.
Формат:	Стаття
Мова:	Russian
Опубліковано:	Інститут молекулярної біології і генетики НАН України 1990
Назва видання:	Биополимеры и клетка
Онлайн доступ:	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/152948
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:	Возможности использования достижений генной инженерии млекопитающих для разработки методов генной терапии / Б.Л. Вайсман, А.П. Дыбан // Биополимеры и клетка. — 1990. — Т. 6, № 1. — С. 3-12. — Бібліогр.: 81 назв. — рос.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	irk-123456789-152948
record_format	dspace
spelling	irk-123456789-1529482019-06-14T01:24:43Z Возможности использования достижений генной инженерии млекопитающих для разработки методов генной терапии Вайсман, Б.Л. Дыбан, А.П. На основании анализа собственных исследований и данных литературы в области генной инженерии млекопитающих дается оценка перспектив использования этого направления в интересах развития генной терапии. Рассмотрены современные методы получения трансгенных животных, свойственные им особенности интеграции в геном и экспрессии чужеродных генов, а также существующие отрицательные эффекты на организм внедрения в геном зародышей чужеродной ДНК. Подчеркиваются широкие возможности генной инженерии животных для создания строгих генетических моделей различных патологических состояний человека, пригодных для разнообразных экспериментов в области генной терапии. На підставі аналізу власних досліджень і даних літератури в галузі генної інженерії ссавців дається оцінка перспектив використання цього напрямку в інтересах розвитку генної терапії. Розглянуто сучасні методи отримання трансгенних тварин, властиві їм особливості інтеграції в геном та експресії чужорідних генів, а також існуючі негативні ефекти на організм впровадження в геном зародків чужорідної ДНК. Підкреслюються широкі можливості генної інженерії тварин для створення строгих генетичних моделей різних патологічних станів людини, придатних для різноманітних експериментів в області генної терапії. Evaluation of the prospects to use gene engineering for development of gene therapy is presented on the basis of the authors' research and data from the literature dealing with gene engineering of mammals. Contemporary methods to obtain transgenic animals are regarded with respect to the peculiarities of integration into their genome and expression of foreign genes as well as to the existing negative effects of foreign DNA introduction into the embryonic genome. Wide possibilities opened by animal gene engineering to elaborate accurate genetic models of different pathological human states which may be used for various experiments In the area of gene therapy are emphasized. 1990 Article Возможности использования достижений генной инженерии млекопитающих для разработки методов генной терапии / Б.Л. Вайсман, А.П. Дыбан // Биополимеры и клетка. — 1990. — Т. 6, № 1. — С. 3-12. — Бібліогр.: 81 назв. — рос. 0233-7657 DOI: http://dx.doi.org/10.7124/bc.000243 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/152948 377.21 ru Биополимеры и клетка Інститут молекулярної біології і генетики НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Russian
description	На основании анализа собственных исследований и данных литературы в области генной инженерии млекопитающих дается оценка перспектив использования этого направления в интересах развития генной терапии. Рассмотрены современные методы получения трансгенных животных, свойственные им особенности интеграции в геном и экспрессии чужеродных генов, а также существующие отрицательные эффекты на организм внедрения в геном зародышей чужеродной ДНК. Подчеркиваются широкие возможности генной инженерии животных для создания строгих генетических моделей различных патологических состояний человека, пригодных для разнообразных экспериментов в области генной терапии.
format	Article
author	Вайсман, Б.Л. Дыбан, А.П.
spellingShingle	Вайсман, Б.Л. Дыбан, А.П. Возможности использования достижений генной инженерии млекопитающих для разработки методов генной терапии Биополимеры и клетка
author_facet	Вайсман, Б.Л. Дыбан, А.П.
author_sort	Вайсман, Б.Л.
title	Возможности использования достижений генной инженерии млекопитающих для разработки методов генной терапии
title_short	Возможности использования достижений генной инженерии млекопитающих для разработки методов генной терапии
title_full	Возможности использования достижений генной инженерии млекопитающих для разработки методов генной терапии
title_fullStr	Возможности использования достижений генной инженерии млекопитающих для разработки методов генной терапии
title_full_unstemmed	Возможности использования достижений генной инженерии млекопитающих для разработки методов генной терапии
title_sort	возможности использования достижений генной инженерии млекопитающих для разработки методов генной терапии
publisher	Інститут молекулярної біології і генетики НАН України
publishDate	1990
url	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/152948
citation_txt	Возможности использования достижений генной инженерии млекопитающих для разработки методов генной терапии / Б.Л. Вайсман, А.П. Дыбан // Биополимеры и клетка. — 1990. — Т. 6, № 1. — С. 3-12. — Бібліогр.: 81 назв. — рос.
series	Биополимеры и клетка
work_keys_str_mv	AT vajsmanbl vozmožnostiispolʹzovaniâdostiženijgennojinženeriimlekopitaûŝihdlârazrabotkimetodovgennojterapii AT dybanap vozmožnostiispolʹzovaniâdostiženijgennojinženeriimlekopitaûŝihdlârazrabotkimetodovgennojterapii
first_indexed	2025-07-14T04:24:03Z
last_indexed	2025-07-14T04:24:03Z
_version_	1837594883320184832
fulltext	От редакции Начиная с 1989 г. журнал «Биополимеры и клетка» при- ступил к публикации материалов по одному из наиболее ин- тересных разделов современной биологии — генной тера- пии. В основу положены наиболее интересные, специально подготовленные сообщения, прозвучавшие на первом сим- позиуме по генной терапии (май 1989 г.), в которых обсуж- даются принципиальные возможности генной терапии, круг ее задач, экспериментальные подходы к их решению, роль генной диагностики в выборе правильного варианта лечения болезней, некоторые общие вопросы генной диагностики и примеры конкретных решений. Подготовленные к печати статьи представляют практически все лаборатории, где ве- дутся работы, связанные с генной терапией и генной диаг- ностикой. Второй номер журнала «Биополимеры и клетка» за 1989 г. включил в себя приоритетные публикации по ген- ной терапии как обзорного, так и экспериментального ха- рактера. Этот выпуск журнала является первым источником в нашей стране по всему кругу проблематики генной тера- пии и пограничным вопросам, разрабатываемых в научных учреждениях Академии наук и Министерства здравоохране- ния (опубликование не вошедших в первый номер статей бу- дет продолжено в № 2). К сведению подписчиков — учитывая тираж журнала и актуальность проблемы, есть все основания утверждать, что данный выпуск станет библиографической редкостью. УДК !377.21 Б. Л. Вайсман, А. II. Дыбан В О З М О Ж Н О С Т И И С П О Л Ь З О В А Н И Я Д О С Т И Ж Е Н И Й Г Е Н Н О Й И Н Ж Е Н Е Р И И М Л Е К О П И Т А Ю Щ И Х Д Л Я Р А З Р А Б О Т К И М Е Т О Д О В Г Е Н Н О Й Т Е Р А П И И На основании анализа собственных исследований и данных литературы в области ген- ной инженерии млекопитающих дается оценка перспектив использования этого на- правления в интересах развития генной терапии. Рассмотрены современные методы по- лучения трансгенных животных, свойственные им особенности интеграции в геном и экспрессии чужеродных генов, а также существующие отрицательные эффекты на орга- низм внедрения в геном зародышей чужеродной ДНК. Подчеркиваются широкие воз- можности генной инженерии животных для создания строгих генетических моделей различных патологических состояний человека, пригодных для разнообразных экспе- риментов в области генной терапии. Г е н н а я и н ж е н е р и я м л е к о п и т а ю щ и х , б а з и р у ю щ а я с я на в в е д е н и и в н а - ч а л ь н ы й п е р и о д р а з в и т и я ж и в о т н ы х в их г е н о м ч у ж е р о д н о й г е н е т и ч е - ской и н ф о р м а ц и и , за о т н о с и т е л ь н о к о р о т к и й с р о к ( м е н е е 10 л е т ) пре- в р а т и л а с ь в один из с а м ы х п р о д у к т и в н ы х п о д х о д о в д л я р е ш е н и я р а з л и ч н ы х ф у н д а м е н т а л ь н ы х п р о б л е м м е д и к о - б и о л о г и ч е с к и х н а у к [1, 2]. В е с ь м а в е л и к и т а к ж е п е р с п е к т и в ы и с п о л ь з о в а н и я этого п о д х о д а на п р а к т и к е , в ч а с т н о с т и в б и о т е х н о л о г и и [3]. П о я в и в ш а я с я в о з м о ж н о с т ь и з м е н я т ь г еном в ы с ш и х ж и в о т н ы х пу- тем и н т е г р а ц и и в него н о в ы х п о с л е д о в а т е л ь н о с т е й Д Н К д е л а е т ц е л е - 1 ISSN 0233-7657. Б И О П О Л И М Е Р Ы И КЛЕТКА. 1990. Т. 6. № 1 сообразным анализ возможного вклада генной инженерии млекопитаю- щих в развитие методов генотерапии. Кроме того, накопленный опыт исследований на целостном организме особенностей функционирования чужеродных генов и их влияния па развитие и жизнедеятельность трансгенных животных также, по-видимому, будет полезно учитывать при планировании работ в области генной терапии. Следует отметить, что принципиальная возможность коррекции ре- цессивных гомозиготных мутаций за счет введения клонированных ге- нов в оплодотворенные яйцеклетки успешно продемонстрирована на мышах — носителях таких наследственных заболеваний, как карлико- вость (мутация lit/lit) [4]; дефекты иммунных реакций [5, 6]; β-тала- ссемия [7]; гипогонадизм [8]; нарушения синтеза основного белка мие- лина (трясущиеся мыши, мутация shiverer) [9]. Однако может ли этот подход сейчас хотя бы теоретически рассматриваться как пригодный для использования в генотерапии? Ответ на данный вопрос требует анализа особенностей интеграции в геном и экспрессии трансгенов при использовании различных методов получения трапсгенных животных. Сейчас применяют в основном три метода трансгеноза. Причем во всех случаях после манипуляций с зародышами их трансплантируют самкам-реципиентам, а среди рождающихся особей затем отбирают трансгенные. Метод микроинъекций растворов Д Н К в одни из пропуклеусов оп- лодотворенных яйцеклеток является сейчас наиболее распространен- ным способом получения трансгенных животных. К его несомненным достоинствам относится в первую очередь универсальность по отноше- нию к различным видам животных. С использованием этого метода уже получены трансгенные мыши, крысы, кролики, овцы, коровы [ 1 , 2 , 10—12]. Во-вторых, этот метод отличают высокая эффективность и наиболее короткий путь получения «полностью» трансгенных живот- ных; после операций на зиготах среди рождающихся особей от 20 до 60 % животных содержат во всех тканях стабильно интегрированную и передающуюся потомству чужеродную Д Н К [13—16]. Допустимые предельные размеры микроинъецируемой Д Н К пока не установлены, во всяком случае они не меньше 50 т. п. н. [17]. Данные о том, что все ткани рождающихся особей, включая поло- вые, содержат микроинъецируемую Д Н К [13, 15, 18], а также наши исследования событий, происходящих с вводимой Д Н К , свидетельству- ют о том, что, как правило, интеграция чужеродной Д Н К после ее микроинъекций в зиготы происходит еще до первого деления дробле- ния. Однако изредка интеграция может происходить позднее. По-види- мому, вследствие этого до 10—20 % трансгенных животных могут быть мозаиками [19, 20]. Характер наследования чужеродной Д Н К и анализ генома исходных трансгенных животных подтверждают то, что интегра- ция трансгена происходит в основном в какой-либо один сайт генома [13, 21, 22]. В итоге рождающиеся трансгенные животные оказываются гетерозиготными по трансгену. Инкорпорация микроинъецируемой Д Н К протекает не за счет гомологической рекомбинации, а, видимо, доста- точно случайно [17, 19]. Копийность чужеродной Д Н К может варьиро- вать у различных особей в пределах от единицы до нескольких сотен копий на геном [22] при преимущественно тандемном расположении трансгенов [21]. Использование рекомбинантных ретровирусов в качестве векторов. При этом инфицирование зародышей осуществляется путем их кокуль- тивирования на стадии 2—8 клеток с клетками — продуцентами ретро- вируса [19]. Чем позднее произойдет проникновение ретровируса в какую-либо клетку зародыша, тем меньше вероятность ее представи- тельства среди половых клеток [23, 24]. Наиболее целесообразным яв- ляется использование систем, вырабатывающих дефектные ретровиру- сы, способные к интеграции в хромосомную Д Н К клеток зародышей, но у которых невозможны дальнейшая самостоятельная репликация и виремия животных [25, 26]. 1 ISSN 0233-7657. Б И О П О Л И М Е Р Ы И КЛЕТКА. 1990. Т. 6. № 1 В Д Н К инфицируемых ретровирусом клеток в отличие от способа микроинъекций интегрирует, как правило, один провирус [19, 25, 27]. Однако возможно проникновение вируса более чем в одну из клеток зародыша. В этом случае места локализации провируса в геноме раз- ных клеток зародыша будут различными. Таким образом, рождающиеся особи будут мозаичными прежде всего по наличию в геноме последо- вательностей провируса, а, возможно, и по месту их интеграции. Лишь последующее скрещивание с отбором трансгенных особей позволяет по- лучить сублинии животных, содержащие во всех своих тканях чуже- родную Д Н К [28]. Эффективность этой методики получения трансгенпых животных такова: при достаточно высоком титре вируса в среде (порядка 5· ICP или выше) от 10 до 50 % рождающихся особей содержат в части своих клеток (по данным работы [25] — в среднем 2 0 % клеток) уникальные последовательности провируса [19]. У примерно 5 0 % таких «частично» трансгенпых животных эти последовательности имеются в половых клетках и передаются потомству. Вероятность последнего события на- ходилась у разных особей, согласно данным [28], в пределах от 1 до 40 %. К достоинствам данного метода трансгеноза следует отнести тот факт, что копийность чужеродных генов в геноме трансгенных живот- ных близка к физиологической. Это позволяет рассчитывать на соот- ветствующий уровень экспрессии чужеродных генов. Применение ретро- вирусов в тенной инженерии млекопитающих, по-видимому, особенно оправданно в случаях работы с такими видами животных, микроинъек- ции в пронуклеусы зигот у которых технически трудно осуществимы. Использование трансформированных эмбриональных стволовых клеток для получения трансгенных животных. При этом сама транс- формация клеток проводится in vitro с применением всего арсенала методов генетической инженерии соматических клеток (включая ретро- вирусы) [19, 29—31]. Данный метод позволяет осуществлять предвари- тельную селекцию эмбриональных стволовых клеток с отбором клонов, удовлетворяющих требованиям экспериментатора. Сколь ценной явля- ется такая возможность, показано в работе [29], где разработан метод селекции эмбриональных стволовых клеток, у которых произошла го- мологичная рекомбинация чужеродной Д Н К и таким образом создана стратегия получения трансгенпых животных с мутацией любого необ- ходимого исследователю гена. Полученные трансформированные эмбриональные стволовые клет- ки используют для создания химер [19]. После трансплантации бласто- цист рождаются химерные особи, часть клеток которых содержит чу- жеродную Д Н К . Как и в случае применения ретровирусов, дальнейшее скрещивание позволяет отобрать полностью трансгенных животных. Особенности экспрессии трансгенов в тканях млекопитающих. За- кономерности экспрессии трансгенов меньше зависят от способа их введения в зародыши, хотя при использовании регровирусных векто- ров есть своя специфика, о которой будет сказано ниже. Естественно, что для функционирования введенных в геном животных генов решаю- щее значение имеют элементы, управляющие работой генов: прежде всего 5'- и З '-фланкирующие последовательности. При правильной их комбинации в случае использования сильных промоторов 50—90 % трансгенных животных экспрессируют вводимые гены [3, 13, 15, 16, 22, 32]. Адекватно подобранные промоторно-регуляторные последователь- ности позволяют обеспечить требуемую экспериментатору тканеспеци- фичпость, а при необходимости и стадиеспецифичность экспрессии вво- димых клонированных генов [15, 22, 32—35], обеспечить возможность внешнего управления работой трансгена с помощью введения опре- деленных индукторов [22]. Уровень экспрессии трансгена у различных сублиний трансгенных животных мог заметно варьировать, по-видимому, вследствие двух при- чин: «эффекта положения» чужеродного гена в геноме, а также из-за различий в копийности этого гена. Данные ряда авторов [35, 36] и 3 ISSN 0233-7657. Б И О П О Л И М Е Р Ы И КЛЕТКА. 1990. Т. 6. № 1 паши эксперименты с ^-si's-онкогеном свидетельствуют о наличии поло- жительной связи между числом интегрировавших в геном копий гена и его экспрессией. В то ж е время в ряде работ такой зависимости не обнаружено [13, 22, 37], и этот вопрос нуждается в дальнейшем ана- лиз е. Нельзя исключить того, что проявлению эффекта дозы гена ме- шает эффект их положения. Так или иначе, размах вариабельности экспрессии для ряда эука- риотических промоторов у трансгенных животных находился в преде- лах от 0,1 до 250 % свойственной этим промоторам нормы [34] и даже 10—1 ООО % [38, 39]. По количественному уровню генопродукта, напри- мер, по содержанию гормона роста человека при использовании соот- ветствующего гена в сочетании с промотором металлотионеинового ге- на 1 мыши в наших экспериментах на мышах диапазон вариабельности л е ж а л в пределах от 5 до 1 700 нг /мл [15], в работе [22] верхний пре- дел находился еще выше и составлял 64 000 нг /мл без специальной индукции экспрессии. В тканях трансгепных животных, как показали, в частности, и на- ши исследования [15, 16, 18, 40], могут успешно функционировать (в комбинации с вирусными или эукариотическими промоторами) гены любого происхождения: бактериальные, вирусные и эукариотические, а также кДНК-копии этих генов. Причем вследствие иммунологической толерантности у трансгенных животных не образуется антител на чуже- родные генопродукты [41]. Экспрессии трансгенов в ряде случаев мешало лишь присутствие во вводимой Д Н К последовательностей прокариотической векторной Д Н К [32, 42]. В нескольких работах на потомстве трансгенных животных было установлено так называемое явление геномного импринтинга, при кото- ром на экспрессию гена может заметно влиять его происхождение: по- лучен он от трансгенного самца или от такой же самки. Картина ме- тилирования трансгена при этом оказывалась различной [43—45]. Насколько этот феномен является распространенным, еще предстоит исследовать. Экспрессия трансгенов, введенных в геном животных в составе ретровирусных векторов, обладает своими особенностями. Если ин- теграция ретровируса в геном зародышей происходит на ранних ста- диях развития, то транскрипция с ретровирусных промоторов подав- ляется, что, вероятно, является следствием метилирования [27, 46]. Заметим, что при инфицировании постимплантационных зародышей подобного явления не наблюдается [46]. В то же время у внутренних промоторов способность функционировать, по-видимому, сохраняется вне зависимости от сроков инфицирования [19, 28]. Рассмотрим далее возможное побочное отрицательное действие на организм вводимой в геном зародышей чужеродной ДНК. Здесь преж- де всего следует упомянуть явление инсерционного мутагенеза. Вслед- ствие достаточно случайного, по-видимому, характера интеграции вво- димых Д Н К около 5—20 % случаев трапегеноза сопровождаются на- рушением функционирования тех генов, в районы локализации которых вторгается трансген [19, 47]. Чаще всего имеет место рецессивный му- тагенез, отчетливо проявляющийся лишь у гомозигот в виде зиготиче- ских и эмбриональных леталей [48—50], а также различных дефектов развития [51, 52]. Однако возможно появление и доминантных мута- ций, вызывающих доминантные летали [52, 53] и нарушения спермато- генеза [54]. Исследования показали, что мутагенное действие чужеродной Д Н К обусловлено, в частности, тем, что хромосомная Д Н К в месте интегра- ции трансгена может подвергаться заметным перестройкам: делециям, дупликациям и межхромосомным транслокациям [50, 53, 54]. Теорети- чески возможно представить ситуацию, при которой за счет промотора трансгена или вследствие происшедшей перестройки генома произойдет незапланированная активация какого-либо из клеточных генов, что 6 ISSN 0233-7657. Б И О П О Л И М Е Р Ы И К Л IiTKA- 1990. Т. 6. № 1 также может нести ущерб организму, особенно если это окажется ка- кой-либо из онкогенов. Однако степень этой опасности пока еще экспе- риментально не оценена. Итак, теперь можно суммировать те основные барьеры, которые делают невозможным сейчас непосредственное применение методов ген- ної! инженерии животных в генотерагши ранних зародышей человека (например, для лечения доминантных наследственных заболеваний или в случаях высокой вероятности появления плода, гомозиготного по ре- цессивному мутантному признаку). Таковыми являются: 1) инсерцион- ный мутагенез; 2) неконтролируемая копийность трансгена (в случае микроинъекций), что может влиять на экспрессию гена; 3) значитель- ность вариабельности экспрессии вследствие случайного характера про- цесса интеграции в геном; 4) мозаицизм (при использовании ретрови- русов, а также в ряде случаев и при микроинъекциях); 5) дефектный ген не устраняется из генома, груз наследственной патологии в популя- ции из-за возможности инсерционного мутагенеза возрастает; 6) опас- ность активации клеточных генов. Требуется, по-видимому, дальнейшее совершенствование методов генной инженерии животных, прежде чем их можно будет использовать в терапии наследственных заболеваний на уровне зародышей. Сущест- венно облегчило бы ситуацию решение проблемы интеграции трансгена путем гомологической рекомбинации. Именно этот путь не только поз- волил бы вводить «здоровый» ген, по одновременно элиминировать мутантный его вариант, оздоровляя таким образом и генофонд по- пуляции. Может ли генная инженерия зародышей, кроме констатации имею- щейся ситуации, накопления опыта изучения закономерностей функцио- нирования и фенотипических проявлений трансгенов, оказаться сущест- венно полезной для развития генной терапии? Мы полагаем, что наиболее весомым вкладом генной инженерии млекопитающих будет создание адекватных моделей для разработки методов генотерапии (как впрочем и терапии) любой патологии, которая может являться объектом данного способа лечения. Прежде чем продемонстрировать эти возможности генной инженерии животных, полезно рассмотреть тот круг заболеваний, который может быть доступен генотерапии [55]. Бу- дет, по-видимому, правильным допустить, что любые нарушения гено- ма (как наследуемые, так и не передающиеся по наследству), вклю- чающие ретровируспые инфекции, соматические мутации, в том числе сопровождающиеся потерей активности или, наоборот, активацией ра- боты жизненно важных генов (в их числе — онкогены), могут являться объектом генной терапии. Эксперименты на трансгенных животных по- казали, что в ряде случаев д а ж е при утрате определенных тканей или клеток, синтезирующих, например, какой-либо гормон, возможна за- местительная генная терапия, при которой требуемый генопродукт бу- дет синтезироваться в других тканях [3, 15, 22, 33]. Широкие возможности генной инженерии животных для модели- рования различных патологических состояний человека связаны с достаточно большим разнообразием методов создания соответствую- щих генетических моделей (линий животных). Во-первых, как уже отмечалось выше, введение генов позволяет получать трансгенных животных с заметным избытком генопродукта в тканях по сравнению с нормой и на таких моделях разрабатывать спо- собы подавления экспрессии чрезмерно активных генов. Во-вторых, с помощью введения в геном функционирующих анти- смысловых конструктов можно избирательно подавлять экспрессию требуемых генов, создавая в тканях дефицит соответствующих гено- продуктов [56—58]. Как и в первом случае, у таких животных трансген (при наличии достаточно сильного промотора) будет эффективен уже в гетерозиготном состоянии. Наши первые экспериментальные результа- ты свидетельствуют о большой перспективности такого подхода (см. ниже). 7 ISSN 0233-7657. Б И О П О Л И М Е Р Ы И К Л IiTKA- 1990. Т. 6. № 1 В-третьих, существование явления инсерционного мутагенеза позволяет отбирать и создавать соответствующие линии животных, имеющих мутации по определенным идентифицируемым генам [2, 19, 47]. С другой стороны, для генов, имеющих доминантные мутации, можно такие мутации создавать у гена in vitro, после чего вводить его в геном животных, как это было сделано с про-а-1 (I)-коллагеновым геном [59]. И, как уже отмечалось выше, используя эмбриональные стволовые клетки, сейчас можно, в принципе, создавать животных с мутацией любого клонированного гена [29]. И, наконец, в-четвертых, для создания моделей с элиминацией или повреждением определенного типа клеток или тканей в организме мож- но использовать так называемые токсигены, которые при экспрессии в клетках либо сами вырабатывают токсин, либо их генопродукт (фер- мент) способен превращать нетоксическое соединение в токсин, что и приводит к самоубийству или повреждению клетки-хозяина [60]. Этот подход уже был успешно осуществлен с геном А-субъединицы дифте- рийного токсина. Одной молекулы этого токсина и соответственно од- ной молекулы РНК-транскрипта на клетку достаточно, по-видимому, для индукции клеточной гибели [60, 61]. Не менее эффективным оказался в качестве токсигена и модифицированный ген А-цепи рицина [62]. Используя такие гены в сочетании с различными тканеспецифи- ческими промоторами, удалось получить животных с недоразвитием поджелудочной железы и элиминацией ацинарных клеток, синтезирую- щих инсулин [63]; с нарушениями развития хрусталика (микрофталь- мия, катаракта) [62, 64]; с повреждениями гипофиза и карликовостью вследствие гибели клеток, продуцирующих гормон роста [65]. Иване и др. [66]. применили другой подход, который позволяет элиминировать требуемые клетки уже у взрослых животных. В качест- ве токсигена ими был взят ген тимидинкиназы вируса герпеса в соче- тании с промотором легкой цепи IgG и энхансером тяжелой цепи IgG. Когда трансгенным животным вводили нетоксический предшест- венник (производное дезоксиуридина) —ганцикловир (синоним—• ацикловир), то вирусная тимидинкиназа была способна (в отличие от клеточной) фосфорилировать это соединение, что в конечном итоге приводило к подавлению пролиферации клеток-мишеней. В итоге транс- генные животные быстро приходили в состояние контролируемого им- мунодефицита, обратимо утрачивая более 99 % тимоцитов. Существен- ный дефицит клеток возникал в селезенке и тимусе [60, 66]. В заключение приведем сводку основных патологических состояний человека, которые уже удалось смоделировать на трансгенных живот- ных, используя указанные выше подходы. 1. Наследственные болезни: синдром Дауна [67]; синдром Леш-Ни- хана [68, 69], амилоидоз [70]. 2. Патология сердечно-сосудистой системы [16, 71]. 3. Нарушения липидного обмена, связанные с развитием атеро- склероза. Эта модель была получена нами совместно с Отделом био- химии Н И И Э М АМН СССР на кроликах, в геном которых был введен антясмысловой конструкт, созданный А. П. Перевозчиковым на основе гена аполипопротеина Al человека [72]. 4. Различные тканеспецифические злокачественные новообразова- ния, индуцируемые введением в геном трансгенных животных онкоге- нов с-тцс [72, 73], ОВ40 [74], ras [75, 76], v-sis [16], mos [71], tat-reна вируса С П И Д [77]. 5. Ретровирусные заболевания ( С П И Д ) [78]. 6. Заболевания эндокринной системы: диабет [79], зависимая от соматотропина карликовость [15], гигантизм [14, 15, 22]. 7. Нарушения развития или повреждение определенных органов или тканей: глаз [62, 64], поджелудочной железы [63], иммунной систе- мы [60, 66], гипофиза [65]. 8 ISSN 0233-7657. Б И О П О Л И М Е Р Ы И КЛЕТКА. 1990. Т. 6. № 1 8. Другие заболевания, включая гепатит новорожденных [80], устойчивость к определенным химиотерапевтическим средствам, анемия новорожденных и др. [81]. Из этого краткого перечня видно, сколь широкие возможности для моделирования заболеваний человека уже реализованы в эксперимен- тах на трансгенных животных. Анализ этих моделей позволяет сущест- венно углубить понимание молекулярных механизмов возникновения и развития данных патологических состояний. Следует заметить, что ряд моделей по пунктам 2, 3, 4 и 6 был впервые создан в Отделе эмбриоло- гии Н И И Э М АМН СССР. Несомненно, что использование трансгенных животных для разра- ботки методов генной терапии (и терапии вообще) позволит добиться дальнейшего прогресса в лечении всех важнейших заболеваний человека. P O S S I B I L I T I E S O F U S I N G T H E A D V A N C E S O F MAMMALIAN G E N E E N G I N E E R I N G FOR E L A B O R A T I O N O F G E N E THERAPY M E T H O D S B. L. Vaisman, A. P. D y b a n Ins t i tu te of Exper imenta l Medicine, Academy of Medical Sciences of the U S S R , Len ingrad S u m m a r y Eva lua t ion of the prospects to use gene eng inee r ing for development of gene the rapy is presented on the bas is of the authors* research and da ta f rom the l i te ra ture dea l ing with gene eng inee r ing of m a m m a l s . Con tempora ry me thods to obtain t r a n s g e n i c an ima l s are regarded wi th respect to the peculiar i t ies of in tegra t ion into their genome and e x p r e s s i o n of fore ign genes as well as to the ex is t ing nega t ive ef fec ts of fore ign DNA in t roduct ion into the embryonic genome. Wide possibil i t ies opened by an imal gene eng inee r ing to e labora te accura te genet ic mode ls of d i f ferent pa thologica l h u m a n s ta tes which m a y be used for va r ious exper iments In the area of ^ e n e t he r apy are emphas ized . С П И С О К Л И Т Е Р А Т У Р Ы 1. Дыбан А. П., Городецкий С. И. Hhtpoavkuhh в геном млекопитающих чужерод- ных генов. Пути и перспективы / / Молекуляр. и клеточ. аспекты биотехнологии.— Л. : Наука , 1986,—С. 82—97. 2. Jaenisch R. T ransgen ic an ima l s / / Science.— 1988.— 240, N 4 8 5 8 . — P . 1468—1474. 3. Возможность получения животных — продуцентов биологически активных препа- ратов с помощью метода микроинъекций клонированных генов в яйцеклетки / / Б . Л. Вайсман, Т. В. Капелинская, С. И. Городецкий, А. П. Д ы б а н / / А н т и б и о т и к и и химиотерапия.— 1988.—33, № 2 . — С . 154—158. 4. Hammer R. EPalmiter R. D., Brinster R. L. Pa r t i a l correct ion of a mouse he red i t a ry disorder by in t roduc ing a new gene into the ge rm l i n e / / N a t u r e . — 1984.— 311, N 5 9 8 1 — P. 65—67. 5. Correcting an immune- response deficiency by c rea t ing E k gene t r a n s g e n i c mice / M. Ie Meur, P. Ger l inger , C. Benois t , D. M a t h i s / / I b i d . — 1985.—316, N 6023.— P. 38—42. 6. Functional express ion of a microinjected Ed gene in C57BL/6 t r a n s g e n i c mice / K. Yamamura , H. Kikutani , V. Folsom et al. / / Ibid.— P. 67—69. 7. Constantini F., Chada K., Magram J. Correct ion of mur ine β - tha lassemia by gene t r a n s f e r into the germ l i n e / / S c i e n c e . — 1986.—233, N 4 7 6 9 . — P . 1192—1194. 8. The H1Ipogonadal mouse: reproduct ive func t ions res tored by gene t h e r a p y / A . J . Ma- son, S. L. Pi t ts , K. Nikolics et al. / / Ibid.— 234, N 4 7 8 2 . — P . 1372— 9. Expression of a myel in basic protein gene in t r ansgen i c shiverer mice: correct ion of the dysmye l ina t i ng phenotype / G. Readhead , B. Popko, N. Takahash i et a l . / / C e l l . — 1987,— 48, N 4 , — P . 703—712. 10. Marx J. L. Gene-Watche r s ' feas t served up in T o r o n t o / / S c i e n c e . — 1988 — 242, N 4875.— P. 32—33. 11. Получение трансгенных кроликов и мышей, содержащих ген гормона роста б ы к а / К. Г. Газарян, Л. Е. Андреева, И. А. Серова и д р . / / М о л е к у л я р . генетика, микро- биология и вирусология.— 1988.— № 10.— С. 23—26. 12. Получение трансгенных кроликов, содержащих и экспрессирующих ген соматотро- пина человека / Г. Н. Ениколопов, В. И. Захарченко, М. А. Гращук и д р . / / Д о к л . АН СССР,— 1988,— 299, № 5 . — С . 1246—1249. 9 ISSN 0233-7657. БИОПОЛИМЕРЫ И КЛЕТКА. 1990. Т. 6. № 1 13. Expression of a inicroinjeeled immunoglobul in gene in the spleen of t r ansgen ic ml· c e / R . L. Brinster , K. A. Ritchie, R. E. H a m m e r et a l . / / N a t u r e . — 1 9 8 3 . — 306 — P. 332—336. 14. Особенности фенотипической экспрессии у трансгеномных мышей гена гормона рос- та человека и гена тимидинкиназы вируса герпеса / Б. Л. Вайсман, С. I I. Городец- кий, PI. Б. Архангельская и д р . / / О н т о г е н е з . — 1984.— 15, Лг? 4.— С. 429. 15. Стимуляция и торможение роста мышей, несущих геи гормона роста человека / C. II. Городецким, А. П. Дыбан, Б. Л. Вайсман и д р . / / Б ю л . эксперим. биологии и медицины,— 1986— 102, М> 9 ,—С. 339—342. 16. Действие v-sis онкогена на трансгенных мышей / Б. Л. Вайсман, С. Л. Колобков, А. В. Сорокин и д р . / / Д о к л . АН СССР,— 1987.— 294, № 5 ,—С. 1225—1228. 17. Factors a f f ec t ing the eff iciency of in t roduc ing fore ign DNA into mice by microinicc- t ing e g g s / R. L. Br ins ter , Η. Y. Chen, M. E. Trumbauer et a l . / / P r o c . Nat . Acad. Sci. USA — 1985,— 82, N 13 .—P. 4438—4442. 18. Tрансформация генома мышей с помощью микроипъекций гена тимидинкиназы ви- руса герпеса в оплодотворенные яйцеклетки / Б. Л . Вайсман, Г. Ф. Голинский, А. С. Каледин и д р . / / М о л е к у л я р . генетика, микробиология и вирусология — 1 9 8 6 , — № 3 ,—С. 28—34. 19. HOfiati В., Consicuitini F., Lacij Е. M a n i p u l a t i n g the mouse embryo. A labora tory m a n u a l . — N e w York: Cold Sp r ing Harbor , 1986,—331 p. 20. Witkie T. M., Brinster R. L., Patmiter R. D. Germline and somatic mosaic ism ш t r ansgen ic mice / / Devel. Biol.— 1986.— 118, N 1 ,—P. 9—18. 21. A foreign β-globin gene in t r ansgen ic mice in tegra t ion at abnormal chromosomal po- si t ions and express ion in inappropr ia te t i ssues / E. Lacy, S. Roberts , E. P. E y a n s d al. / / Cell.— 1983 — 34, N 2.— P. 343—358. 22. Metallothionein-human GH fus ion genes s t imula te g rowth of mice / R. D. Palmi- ter, G. Nors tedt , R. E. Gel inas et a l . / / S c i e n c e . — 1983.— 222, N 4 6 2 5 . — P . 809—814. 23. Ctiromosomal posi t ion and act ivat ion of retroviral genomes inserted into the germ line of m i c e / R . Jaenisch, D. Jahner , P. Nobis et al. / / Cell.— 1981.— 24.—- P. 519—529. 24. Introduction of a selectable gene into d i f ferent animal t issue by a re t rovi rus recom- binant vector / C. S tuh lmann , R. Cone, C. xMulligen, R. Jaenisch / / Proc. Xat. Acad. Sci. U S A . — 1 9 8 4 , — 8 1 . — P . 7151—7155. 25. Rubenstein J. L., Nicolas J.-F., Jacob F. In t roduc t ion of genes into pre implan ta t ion mouse embryos bv use a defective recombinant r e t r o v i r u s / / I b i d . — 1986.— 83. N 2,— P. 366—368." 26. T оми лин FL В., Кавсан В. AL Перенос генов в клетки млекопитающих с помощью ретровирусных в е к т о р о в / / Б и о п о л и м е р ы и клетка.— 1989.— 5, № 2.— С. 26—36. 27. Insertion of the bacter ial gpt gene into the germ line of mice by re t rovira l infect ion / D. Jahner , K. Haase , R. Mul l igan , R. J a e n i s c h / / P r o c . Nat . Acad. Sci. USA — 1985,— 82, N 2 0 — P. 6927—6931. 28. Expression of re t roviral vectors in t r ansgen ic mice obtained by embryo infection / C. L. S tewar t , S. Scuetze, M. Vanek, E. F. W a g n e r / / E M B O J — 1987.—6, N 2,— P. 383—388. 29. Matisour S., Thomas K. R., Capecclii M. R. Dis rupt ion of the pro tooncogene int-2 in mouse embryo-der ived stem cells: a genera l s t r a t egy for t a r g e t i n g m u t a t i o n s to non- selectable genes / / Nature .— 1988,— 336, N 6197.—P. 348—352. 30. Germ-line t r ansmiss ion of genes int roduced into cul tured ρ lur ipolent ia 1 cells by ret- roviral vector / E. Rober tson, A. Braclly, M. Kuehn, M. E v a n s / / Ibid.— 1986. — 323, N 6087,— P. 445—448. 31. Zimmer A., Gruss P. P roduc to in of chimaeric mice con ta in ing embryonic stem cells ca r ry ing a homoeobox Hox 1.1 allele muta ted by homologous r e c o m b i n a t i o n / / I b i d . — 1 9 8 9 , - 3 3 8 , N 6 2 1 1 — P. 150—153. 32. Eri/throid-specific express ion of h u m a n β-globin genes in t r ansgen ic m i c e / T . M. Tow- nes, J. B. Lingrel , Η. Y. Chen et a l . / / E M B O J.— 1985.—4, N 7 . — P . 1715—1723. 33. Specific expression of an e l a s t a se -human growth hormone fusion gene in pancreat ic ac inar cells of t r ansgen i c mice / D. M. Orni tz , R. D. Pa lmi te r , R. E. H a m m e r et al. / / Nature .— 1985,— 313, N 6003.— P. 600—609. 34. Developmental r egu la t ion of α - fe topro te in genes in t r ansgen ic m i c e / R . Krumlauf , R. E. H a m m e r , S. M. T i lgman , R. L. B r i n s t e r / / М о ї . and Ceil. Biol.— 1985,—5, N 7,— P. 1639—1648. 35. The structure of the h u m a n CD2 gene and i ts expression in t r ansgen i c mice / G. Lang , D. Wot ton , M. J. Owen et al. / / E M B O J.— 1988.—7, N 6 , — P . 1675—1682. 36. Tissue-specific and cell su r face expression of h u m a n m a j o r h is tocompat ib i l i ty comp- lex c lass heavy (HLA-B7) and light ^ - m i c r o g l o b u l i n ) chain genes in t r ansgen ic mi- ce / J . W. Chamber la in , J. A. Nolan, P. L. Conrad et al. / / Proc. Nat. Acad. Sci. U S A — 1988,—85, N 2 0 , — P . 7690—7694. 37. Davis В. P, McDonald R. J. Limited t ranscr ip t ion of rat e las tase I t r a n s g e n c repeats in t r ansgen i c mice / / G e n e s and Devel.— 1988,—2, N 1 ,—P. 13—22. 38. Shatii M. Tissue-specif ic express ion of ra t mvos in l ight-chain 2 gene in t r ansgen ic m i c e / / Nature .— 1985,—314, N 6008,—P. 283—286. 39. Expression of h u m a n H P R T in the cent ra l nervous system of t r ansgen ic mice / J. T. Sto- ut, Η. Y. Chen, J. B renna rd et al. / / Ib id .—317, N 6034 .—P. 250—252. 40. Трансформация мышей прокариотическим геном дигидрофолатредуктазы / А. В. Ти- томиров, О. Н. Апреликова, Б. Л . Вайсман, Н. В. Т о м и л и н / / Ц и т о л о г и я . — 1985.— 27, № 12,—С. 1374—1379. 10 ISSN 0233-7657. Б И О П О Л И М Е Р Ы И КЛЕТКА. 1990. Т. 6. № 1 41. Expression οί a microin jec tcd porcine c lass I m a j o r h is tocompat ib i l i ty complex gene in t r a n s g e n i c m i c e / W . I. Frels , J. A. Blues tone , R. J. H o d e s et al. / / Science.— 1985, 228, N 4699,— P. 577—580. 42. Jniroduction of m o u s e C8 genes into Cos-7 cells and fer t i l ized m o u s e e g g s / K. Yama- mura , T. Miki, N. Suzuki et al. / / J . Biochem.— 1985,—97, N 1 . — P . 333—339. 43. Degree of mc thy la t ion of t r a n s g e n e s is dependen t on g a m e t e or ig in / C. Sap ienza , А / С . Pe te r son , J. P o s s a n t , R. B a l l i n g / / N a t u r e — 1987.—328, N 6 1 2 7 . — P . 251 — 254. 44. Szvain J. L., Stewart Τ. A., Leder P. P a r e n t a l l egacy de te rmines m e t h y l a t i o n and express ion of an a u t o s o m a l t r a n s g e n e : a molecu la r mechan i sm for p a r e n t a l imprin- t i n g / / C e l l . — 1 9 8 7 , — 5 0 , N 5 , — P . 719—727. 45. Genomic impr in t i ng de te rmines me thy la t i on of pa r en t a l a l le les in t r a n s g e n i c mice / W. Reik, A. Collick, M. L. Nor r i s et a l . / / N a t u r e . — 1 9 8 7 , — 3 2 8 , N 6 1 2 7 , — P . 248— 251. 46. Jaenisch R. Re t rov i ruses and e m b r y o g e n e s i s / / H o p p e - S e y l e r x S Z. PhvsioL Chem.— 1982 — 363, N 11.— P. 1267—1271. 4 / . Gridleij TSoriano P., Jaenisch R. Insc r t iona l m u t a g e n e s i s in m i c e / / T r e n d s Genet .— 1987,—3, N 6 — P . 162—166. 48. Prenatal le thal i t ies in mice h o m o z y g o u s for h u m a n g r o w t h h o r m o n e gene sequences in t eg ra t ed in the ge rm line / E. F. W a g n e r , L. Covar rub ias , T. A. S t e w a r t , B. M i n t z / / Cell .— 1983.—35, N 3 , — P . 647—655. 49. Lohler J., Timpl R., Jaenisch R. Embryon ic lethal m u t a t i o n in m o u s e co l lagene 1 gene cause r u p t u r e of blood vesse ls and is associa ted wi th e ry thropoie t ic and mesen- chymal cell dea th / / Ibid.— 1984.—38, N 2 ,—P . 597—607. 50. Cellular DNA r e a r r a n g e m e n t s and ea r ly deve lopmen ta l a r res t caused by D N A inser- tion in t r a n s g e n i c m o u s e e m b r y o n s / L. Covar rub ias , Y. Nishida , M. Terao et a l . / / Мої. and Cell. Biol.— 1987.—7, N 6 , — P . 2243—2247. 51. An inherited limb de fo rmi ty created by inser t ional m u t a g e n e s i s in a t r a n s g e n i c m o u s e / R. P. Woyc hi к, T. A. S t ewar t , L. G. Dav i s et a l . / / N a t u r e . — 1 9 8 5 , — 3 1 8 , N 6041.— P. 36—40. 52. Tissue-specific express ion in t r a n s g e n i c mice of a fused g e n e c o n t a i n i n g R S V termi- nal sequences / P. A. Ovcrbeek, S.-P. Lai, K- R. v a n Quill , H. W e s t p h a l / / S c i e n c e . — 1986,—231, N 1745 ,—P. 1574—1577. 53. Mahon Κ. A., Overbeek P. A., Weslphal II. P r e n a t a l le thal i ty in a t r a n s g e n i c m o u s e is the resul t of a ch romosomal t r a n s l o c a t i o n / / P r o c . Nat . Acad. Sci. USA.— 1988.— 85, N 4 , — P . 1165—1168. 54. Wilkie T. M., Palmiter R. D. Ana lys i s of the i n t e g r a n t in MyK-103 t r a n s g e n i c mice in which ma le s fail to t r ansmi t the i n t e g r a n t / / М о ї . and Cell. Biol.— 1987.— 7, N 5.— P. 1646—1655. 55. Кордюм В. А. З а д а ч и и проблемы генной терапии / / Биополимеры и клетка .— 1989,— 5, № 2 , — С . 5—16. 56. Bevilctcqua A., Erickson R. P., Hienber V. An t i sense R N A inhibi ts gene express ion in mouse p r e i m p l a n t a t i o n embryosa lack of doub le - s t r anded R N A «mel t ing» act iv i ty / / Proc. Nat . Acad. Sci. USA.— 1988.—85, N 3 . — P . 831—835. 57- Expression of in jected H P R T min i -gene DNA in m o u s e embryos and i ts inhibit ion by an t i sense DNA / A. Ao, M. Monk, R. Lovel l -Badge , D. W. Mel ton / / D e v e l o p m e n t . — 1988,— 104, N 3 , — P . 465—471. 58. Daugherty B. L., Holta Kutiimotο, Kumar C. An t i sense RNA: ef fec t of r ibosome bin- d ing sites, t a r g e t location, size and concen t ra t ion on the t r a n s l a t i o n of specif ic in RNA molecules / / Gene ana lys i s techniques .— 1989,—6, N 1 , — P . 1 — 16. 59. Perinatal lethal os teogenes i s imperfec ta in t r a n s g e n i c mice bea r ing an engineered m u t a n t pro-oci 11]-collagen gene / A. Stacey, I. B a t e m a n , T. Choi et a l . / / N a t u r e . — 1988,— 332, N 6 1 6 0 , — P . 131 — 136. 60. Evans G. A. Dissect ion mouse deve lopment with toxicogenics I1 Genes and Devcl.— 1989.— 3, N 3 , — P . 259—264. 61. Beddingloti R. S. P. Toxicogenics : s t r a t eg ic cell dea th in the e m b r y o / / T r e n d s Ge- net.— 1988 — 4, N 1 . — P . 1—2. 62. Lens specific express ion of r ecombinan t ricin induces deve lopmen ta l de fec t s in the eves of t r a n s g e n i c mice / C. P. Landel , J. Zhao, D. Bok, G. A. E v a n s / / G e n e s and D c v e l . — 1 9 8 8 , — 2 , N 9 , — P . 1168—1178. 63. Cell l ineage ab la t ion in t r a n s g e n i c mice by cell-specific express ion of a toxin gene / R. D. Pa lmi te r , R. R. Behr inger , C. J. Qua i f e et al. / / Cell .— 1987.— 50, N 3.— P. 435—443. 64. Genetic ablation: t a rge t ed express ion of a toxin gene causes mic roph tha lmia in t r a n s g e n i c m i c e / M . L. Bre i tman , S. C lapof f , J. Ros san t et a l . / / S c i e n c e . — 1987.— 238, N 4833 — P . 1563—1565. 65. Dwarf mice produced by genet ic ab la t ion of g rou th h o r m o n e - e x p r e s s i n g cells / R. R. Behr inger , L. S. Matheus , R. D. P a l m i t e r et a l . / / G e n e s and Devel .— 1988.—2, N 4 — P. 453—461. 66. Targeting of an inducible toxic pheno type in an ima l cells / E. Borelli , R. H e v m a n , M. Hsi, R. M. E v a n s / / P r o c . Nat . Acad. Sci. USA.— 1988,— 85, N 2 0 , — P . 7572 — 7576. 67. Down's syndrome: a b n o r m a l n e u r o m u s c u l a r junc t ion in t o n g u e of t r a n s g e n i c mice with e levated levels of h u m a n C u / Z n - s u p e r o x i d e d i smu ta se / К. B. A v r a h a m , M. Schic- kler, D. Sapoznikov , Y. G r o n e r / / Cell.— 1 9 8 8 . - 54, N 6 , — P . 823—829. 11 ISSN 0233-7657. Б И О П О Л И М Е Р Ы И К Л IiTKA- 1990. Т. 6. № 1 68. HPRT-deficient (Losch-Nylian) mouse embryos derived from germline colonizat ion bv cultured c e l l s / M . Hooper, K- Hardly , A. Handys ide et a l . / / N a t u r e . — 1987.—326, N 6110 — P. 292—295. 69. A potential animal model for Lesch-Nyhan syndrome through intoduction of H P R T muta t ions into m i c e / A l . R. Kuehn, A.· Bradley, E. J. Robertson, M. J. E v a n s / / I b i d . — P. 295—298. 70. Generation of t r ansgen ic mice producing a human t rans thyre t in var ian t : a possible mouse model for famil ial amyloidotic polyneuropathy / H. Sasaki , T. Shigenobu, M. Nakaza to et a l . / / B i o c h e m . and Biophys. Res. C o m m u n s - 1986,— 139 — P. 794— 798. 71. Получение трансгепных мышей, содержащих гены из семейства mos / Б. Л. Вайс- ман, Е. Р. Забаровский, М. К. Нурбеков и д р . / / С т р у к т у р а и функции клеточного ядра: Тез. докл. 9-го Всесоюз. симпоз. (Черноголовка, 25—27 мая 1987).— Черно- головка, 1987,—С. 103. 72. Stewart Т. A., Pattengale Р. К., Leder Ph. Spon taneous m a m m a r y adenocarc inomas in t r ansgen ic mice tha t carry and express M T V / m y c fusion genes/ /Cell . · •— 1984.— 38, N 3 — P. 627—637. 73. Consequences of widespread deregulat ion of the c-rnyc gene in t r ansgen ic mice: mult iple neoplasms and normal development / A. Leder, P. I\. Pa t t enga le , A. Kuo et al. / / Ibid — 1986 — 45, N 4,— P. 485—495. 74. Transgenic mice ha rbor ing SV 40 T-ant igen genes develop character is t ic brain tumors / R. L. Brinster , Li. Y. Chen, A. Mess ing et a l . / / I b i d —1984 .—37, N 2,— P 367—379. 75. Pancreatic ncoplasma induced bv ras expression in acinar cells of t r ansgen ic mice / C. J. Quaife, C. A. Pinkert . D. M. Orni tz et a l . / / I b i d . — 1987.—48, N 6 . — P . 1023— 1034. 76. Groner B., Schonenberger C.-A., Andres A. C. Targeted expression of the ras and mi/c oncogenes in t r ansgen ic mice / / T r e n d s Genet.— 1987,—3, N П . — P . 3C6—308. 77. The IIIV ta t gene induces dermal lesions resembl ing Kaposi ' s sarcoma in t r ansgen ic m i c e / J . Vogei, S. H. Hinrichs, R. K. Reynolds et a l . / / N a t u r e — 1988.—335, N 6191.— P. 6 0 6 - 611. 78. Development of disease and virus recovery in t r ansgen ic mice con ta in ing H I V pro- viral D N A / J . M. Leonard, J. W. Ambramszuk , D. S. Pezen et al. / / Science.— 1988.— 242, N 4886 ,—P. 1665—1670. /9. Diabetes in t ransgen ic mice resul t ing from over-expression of class I histocompatibi- lity molecules in pancreat ic β - c e l l s / J. Allison, I. L. Campbell , G. Morahan et al. / / Nature.— 1988,— 333, N 6173 ,—P. 529—533. 80. Neonatal hepat i t is induced by α ι -an t i t ryps in : a t r ansgen ic mouse model / M. J. Dy- caico, S. G. N. Grant , K- Fel ts et a l . / / S c i e n c e . — 1988.—242, N 4882 ,—P. 1409— 1412. 81. Cuthbertson R. A., Klinthworth G. K. Transgen ic mice-a gold mine for fu r the r ing knowledge in pa thobio logy / / Lab. Invest .—1988,—58, N 5 . — P . 484—502. Н И И эксперим. медицины АМН СССР, Ленинград Получено 1 3 . 0 6 . 8 9 УДК 577.1 В. А. Кордюм ВОЗМОЖНОСТИ ГЕННОЙ ТЕРАПИИ ДЛЯ ЛЕЧЕНИЯ И ПРОФИЛАКТИКИ МАССОВЫХ ПАТОЛОГИЙ Анализируются возможности генной терапии для лечения основных массовых патологий человека — атеросклероза, злокачественных опухолей, инфекционных болезней и диабе- та. В своей основе генная терапия делится на два направления: 1) исправление генного дефекта и 2) генная компенсация функции. Первое основано на прецизионном замеще- нии дефектного гена или его фрагмента и требует обязательного знания деталей повреж - дения. Оно чаще всего подразумевается при упоминании о генной терапии но относится почти исключительно к классическим наследственным болезням, у которых причиной болезней является дефект конкретного структурного гена. Второе направление преду- сматривает введение гена, призванного компенсировать ослабленную (или в общей форме измененную) функцию под специальной регуляцией. В этом случае необязатель- но знание конкретного генного дефекта, вызвавшего патологию. Поскольку в основе массовых патологий чаще всего лежат дефекты вызванные неизвестными нарушениями регуляции экспрессии неповрежденного структурного гена, их можно парировать по принципу генной компенсации функции. Приводится общая схема генной терапии основных массовых патологий и конкретные варианты ее поясня- ющие. Анализируется состояние работ по генной терапии основных массовых патологий. Интенсивные работы в области генной терапии позволяют сегодня ста- вить вопрос о реальном круге задач, который не ограничивается вы- бранными в качестве натурных (т. е. проводимых на человеке), но тем 12 ISSN 0233-7657. БИОПОЛИМЕРЫ И КЛЕТКА. 1990. Т. 6. № 1

Возможности использования достижений генной инженерии млекопитающих для разработки методов генной терапии

Репозитарії

Схожі ресурси