Gene therapy of mass pathologies

Abstract

Описан комплекс исследований, которым позволяет пройти путь от идеи до экспериментального решения принципиальной возможности генной терапии массовых патологий, на примере инсулинзависимого сахарного диабета и атеросклероза. Произведен подбор и анализ регуляторных элементов, которые позволяют осуществлять экспрессию экзогенных генов независимо от состояния общей клеточной регуляции . На клетках различных тканей и организмов, а также in vivo показано экспрессию генетического материала , вводимого (как модельного гена бактериальной β-галактозидазы, так и генов инсулина и аполипопротеина высокой плотности Al, которые имеют отношение к вышеупомянутым патологий ) . Отмечено неправомерность экстраполяции результатов, полученных в культуре клеток, на животных; показано неоднозначность экспрессии рекомбинантных молекул в зависимости от генного окружения и типа клеток реципиентов. Как в культуре клеток, так и в организму обнаружено индивидуально– клеточную гетерогенность количественных характеристик экспрессии : введенного извне гена. Кроме того, отмечено индивидуально – организменном и возрастную гетерогенность экспрессии экзогенной информации. Сделан вывод о необходимости индивидуализации генной терапии массовых патологов .

Описано комплекс досліджень, яким дозволяє пройти шлях від ідеї до експериментального вирішення принципової можливості генної терапії масових патологій, на прикладі інсулінзалежного цукрового діабету та атеросклерозу. Зроблено добір та аналіз регуляторних елементів, які дозволяють здійснювати експресію екзогенних генів незалежно від стану загальної клітинної регуляції. На клітинах різних тканин та організмів, а також in vivo показано експресію генетичного матеріалу, що вводиться (як модельного гена бактеріальної β-галактозидази, так і генів інсуліну та аполіпопротеїну високої щільності Al, які мають відношення до вищезгаданих патологїй). Відзначено неправомірність екстраполяції результатів, отриманих в культурі клітин, на тварин; показано неоднозначність експресії рекомбінантних молекул залежно від генного оточення і типу клітин реципієнтів. Як в культурі клітин, так і в організмові виявлено індивідуально-клітинну гетерогенність кількісних характеристик експресі: введеного ззовні гена. Крім того, відзначено індивідуально-організмову та вікову гетерогенність експресії екзогенної інформації. Зроблено висновок про необхідність індивідуалізації генної терапії масових патологів.

The whole complex of investigations is described that allows to run the way from the idea to experimental realization of a fundamental possibility of gene therapy and its application to mass pathologies on the sample of insulin-dependent diabetes and atherosclerosis. The search and analysis were performed of such regulatory elements that would permit an expression irrespective of the state of a general cell regulation. Expression of the implanted gene material is shown on cells of different tissues and different organisms and also in vivo (both the model gene of β-galactosidase Escherichia coli and insulin- and apolipoprotein high density Al-coding genes related to above stated pathologies). It is concluded that the results obtained in the culture outside the organisms shouldn't be extrapolated on the animals, i. e. on the organism's level. The expression of recombinant molecules is shown to be ambiguous and depend on gene's surroundings and the type of recipient cells. Both in the culture and in the organism the individual cell heterogeneity is observed in the quantitative characteristics of the expression of gene implanted from outside. Besides, an individual organism and age heterogeneity with regard to the expression of the exogenous gene is reported. The conclusion is made about the necessity to individualize gene therapy of mass pathologies.