Протеоміка

Реферат з хімії

на тему:

ПРОТЕОМІКА

Назва цієї науки, яка народилося в 1995 році, походить від злиття двох термінів: «PROTEins» і «genOMe» (однак є погляди, що зародження протеоміки відбулося значно раніше, ще у 80-х роках).

Протеоміка — наука, основним предметом вивчення якої є білки і їх взаємодії в живих організмах, у тому числі - у людському. Вчені в області протеоміки досліджують «виробництво» протеїнів (білків), їх декомпозицію і заміну білків усередині тіла. Вони також вивчають як протеїни модифікуються після їхньої генерації в організмі.

Будь-яка добротна наука починається із змістовних аналітичних технологій, і протеоміка не є виключенням. У цій області, яка швидко розвивається, основним викликом є розуміння механізму взаємодії близько 300 000 протеїнів у людському організмі.

Яка потенційна користь встановлення цих механізмів? Швидка розробка лікарських засобів і новітніх методів лікування хвороб, з якими медицина боролася століттями. В даний час велика частина робіт у протеоміці виконується з використанням 2-D PAGE (двовимірного гель-електрофорезу на поліакриламіді). Цей метод як і раніше буде відігравати велику роль у протеомних дослідженнях. Однак обсяг робіт, які необхідно виконати, вимагає використання методів і приладів з більшою продуктивністю, інформативністю і чутливістю. Більшість учених світу, що працюють в області протеоміки сьогодні, впевнені, що методи, які комбінують високоефективну рідинну хроматографію і тандемну мас-спектрометрію, можуть забезпечити швидкий прорив у протеоміці.

Протеоміка займається інвентаризацією білків у клітці. Центр постгеномних досліджень перенесений в область інвентаризації і з’ясування протеомної карти людини. Задача протеоміки досить складна. Якщо геномна карта однакова для всіх кліток людини, то кожна клітка, тканина, біологічна рідина повинна мати власну протеомну карту. В основі протеоміки лежать три методичних підходи:

1 — двомірний електрофорез, який використовується для поділу білків і їхпервинної ідентифікації;

2 — мас-спектрометрія, основний метод протеомного аналізу, який використовується для ідентифікації білків і їх секвенування;

3 — біоінформатика, необхідна для обробки отриманої інформації.

Задачами протеоміки є аналіз білка, виявлення його структури, послідовності, співвіднесення з банком даних, одержання рентгенівських знімків.

Медичні аспекти протеоміки вже зараз вийшли на перше місце. За допомогою методів, використовуваних при проведенні протеомних досліджень, можна виявити диспропорцію білків у патологічно змінених тканинах.

Біоінформатика — це шлях від гена до ліків через структуру макромолекули. Якщо є геном, його можна розмітити і знайти границі гена не за допомогою клонування окремих генів, а за допомогою визначених комп’ютерних програм. Якщо є послідовність білка, можна перейти до просторових структур і функцій. На підставі просторових моделей можна сконструювати визначені ліки.

Вступ в протеоміку

Протеїни відомі близько 200 років. На початку XIX століття хіміки вибрали ім'я протеїни для цих речовин від грецького слова proteios, що означає «утримуючий перше місце». В українській мові ці речовини називаються білками, що, ймовірно, зв’язано з кольором одного з найпоширеніших білків — альбуміну, коли він звертається під дією високої температури. Важливість протеоміки можна уявити собі по одному прикладу її раннього розвитку. На початку XX століття дослідники знайшли альтернативні форми інсуліну і, таким чином, врятували і продовжили мільйони життів людей, що страждають діабетом.

Часто можна просліджувати зв’язок між змінами протеїнів і їхньою взаємодією і хворобливими станами. Таким чином, протеоміка може значно прискорювати розробку лікарських засобів і набагато швидше вкласти в руки пацієнта нові ефективні ліки. Сьогодні більше 95 відсотків усіх фармакологічних засобів на ринку націлені на вплив саме на протеїни. Протеоміка може допомогти ідентифікувати й оцінити нові цільові протеїни набагато ефективніше і із систематизованим підходом, що, у свою чергу, може прискорити розробку нових діагностик і терапевтичних засобів.

Незважаючи на особливу важливість дослідження цих речовин, велика частина робіт у біології в другій половині XX століття була зосереджена на дослідженнях генів і ДНК (дезоксирибонуклеїнової кислоти). Ці роботи базувалися на основному відкритті, здійсненому Джеймсом Уотсоном, Френсісом Лементом і Морісом Уілкінзом, які одержали в 1962 році Нобелівську премію за пояснення подвійної спіральної структури ДНК.

Генні дослідження і протеоміка комплементарні в тому змісті, що гени, складені з ДНК, визначають виробництво специфічних протеїнів. Однак, як писав у 1998 році дослідник Norman G. Anderson «ДНК — це, насправді, не нижня точка: будь-який сучасний підручник біології пояснює, що протеїни визначають активне життя клітки, у той час як нуклеїнові кислоти являють собою тільки план цієї активності». Іншими словами, біологія в дійсності реалізується на рівні протеїнів.

Найбільш значимий і розрекламований прорив останніх років це картирування геному людини, у результаті чого створюється атлас, який включає від 30 000 до 40 000 генів, що визначають складові людського тіла. У порівнянні з цим виклик, що стоїть перед протеомікою, значно серйозніший. За деякими оцінками, число протеїнів у людському тілі близько 300 000 або більше — у 10 разів більше, ніж кількість генів у людському тілі. Ці протеїни, звичайно, можуть взаємодіяти один з одним, і число таких взаємодій не піддається підрахунку.

У той час як визначення послідовностей геному людини є основою повномасштабного дослідження протеїнів, необхідно пам’ятати, що дослідження протеїнів були предметом інтересу вчених протягом тривалого часу. Дослідники, які працюють в протеоміці, просто глузують із тверджень про те, що ця область науки тільки зараз з’явилася. Насправді, на початку 1980 років Anderson очолював спеціальну групу індексування протеїнів людини, яка намагалася проводити систематичні дослідження протеому людини і розвивати аналітичні методи, необхідні для цих досліджень. Ці спроби наштовхнулися на відсутність як політичної підтримки і фінансування, так і обмежень з боку технології. Сьогодні дослідження протеїнів виявилися в центрі уваги по двох причинах. По-перше, геном розшифрований і прискорення протеомних досліджень є наступним логічним кроком. По-друге, технологія проведення протеомних досліджень швидко розвивається.

Абетка протеїнів

Протеїни служать для виконання величезного числа функцій в організмі. Ці протеїни включають:

— Ензимні протеїни, що служать каталізаторами біохімічних реакцій у клітках і таких функцій як травлення.

— Транспортні протеїни, такі як гемоглобін, що переносить кисень з легень до інших частин тіла.

— Структурні протеїни, такі як колаген і еластин, що забезпечують фіброзну основу сполучних тканин у тваринних організмах.

— Зберігаючі протеїни, такі як казеїн, що є головним джерелом амінокислот для організмів дитинчат ссавців.

— Гормональні протеїни, такі як інсулін, який допомагає регулювати концентрацію цукру в крові.

— Рецепторні протеїни, що вбудовуються в мембрани нервових кліток і детектируют хімічні сигнали, передані іншими нервовими клітками.

— Скоротні протеїни, такі як міозин, що відіграє велику роль у русі м’язів.

— Захисні протеїни, що включають антитіла, що захищають організм від хвороб Протеїни виробляються або «виражаються» рибонуклеїновою кислотою (RNA чи РНК), що визначається ДНК у генах. Кожен протеїн — це ланцюжок амінокислот. У людському тілі використовуються тільки 20 амінокислот для виробництва протеїнів, але ці амінокислоти вибудовуються в ланцюжки незліченною кількістю способів. Порядок або послідовність амінокислот відіграє величезну роль у визначенні функції конкретного білка в організмі. Іншим визначальним фактором є просторова структура протеїну.

Порядок, у якому вибудовуються амінокислоти, диктується визначеними фрагментами ДНК, називаними нуклеотидами. Кожний нуклеотид містить цукрову групу, фосфатну групу й одне з чотирьох сполук, називаних базовими. Ці чотири бази — аденін, тимін, цитозин і гуанін. Пасмо спіралі ДНК у дійсності складається з ланцюжка нуклеотидів. Три нуклеотида в ряд утворюють кодон, і порядок базових речовин у кодоні диктує, яка з 20 амінокислот буде вироблятися.

Наприклад, якщо три базових речовини стоять у наступному порядку — тимін, цитозин, аденін — буде вироблятися серін. Однак, якщо бази стоять у наступному порядку — аденін, цитозин, тимін — буде вироблятися треонін. Таким чином, ланцюжок ДНК робить численні амінокислоти, що потім зв’язуються один з одним для формування протеїнів.

Проблеми з протеїнами

Практично усі хвороби можуть бути простежені до змін, що відбуваються на протеїновому рівні. Наприклад: генетичні мутації на рівні ДНК можуть викликати неправильне виробництво протеїнів. Приміром, це відбувається при серповидної клітинної анемії. Протеїн гемоглобін викликає перетворення червоних кров’яних тілець у ненормальну серповидну форму, оскільки одне з базових речовин у кодоні неправильно замінене іншим. Формування однієї неправильної амінокислоти викликає ненормальність у гемоглобіні, що додає кліткам еритроцитів серповидну форму.

Часто протеїни вимагають модифікації після трансляції (тобто після створення за планом ДНК) для того, щоб сприяти виконанню ними визначених функцій в організмі. Наприклад, протеїни, що викликають утворення кров’яних тромбів, залишаються неактивними доти, поки не перетерплюють відповідних змін. Отже, неправильна післетрансляційна модифікація є другою причиною неправильного функціонування протеїнів.

Ще одна причина проблем із протеїнами — це поліморфізм. Це невеликі варіації ДНК, що роблять індивідуальних живих особей відмінними друг від друга. Цей же поліморфізм також робить деякі особи більш схильними до визначених хвороб і ця схильність неминуче просліджується до ненормальності генерації і взаємодії протеїнів.

Протеоміка відкриває прекрасну можливість систематичного вивчення процесів генерації і взаємодії протеїнів.

ПРОТЕОМІКА: НОВІ ГОРИЗОНТИ В ФАРМАКОЛОГІЇ.

На сьогоднішній день вже розшифровано геном сотень патогенних бактерій, деяких грибів, нематод, дрозофіли та мишіпроводяться дослідження з вивчення геному ще 820 видів тварин та рослин. Сенсацією 2000 р. стало розшифрування геному людини у попередньому варіанті. Геном — це весь генетичний матеріал (ДНК) даного організму. У людини він складається приблизно з 3 млрд пар нуклеотидів, частина яких входить до складу 25−40 тис. генів і міститься у кожній з близько 10 трлн клітин нашого організму (Human genomes, public and private // Nature. — 2001. — 409. — P. 745).

Значення більшості генів у життєдіяльності клітини ще не з’ясовано. Провідні вчені світу сподіваються визначити точну функціональну роль генів шляхом розшифрування протеому — повного набору білків, що кодуються геномом. Виникла нова наука протеоміка, яка вивчає структуру та функцію протеому. Майже одночасно з оприлюдненням попередніх результатів дослідження структури генетичного коду людини було засновано Організацію з вивчення людського протеому (Human Proteomе Organization (HUPO)), завдання якої - координування широкомасштабних досліджень у галузі вивчення білків і забезпечення їх наукової та фінансової підтримки. Фахівці вважають, що порушення біосинтезу та процесингу білків лежать в основі молекулярних механізмів розвитку захворювань. Як відзначив один із засновників HUPO, білки відіграють ключову роль в життєдіяльності клітини та розвитку захворювання, тому без конкретних зусиль фахівців у галузі протеоміки цінні досягнення геноміки реалізувати буде неможливо (Abbott A. And now for the proteome... // Nature. — 2001. — 409. — P. 747). Нові розробки у галузі протеоміки, поза всяким сумнівом, дадуть поштовх бурхливому розвитку біотехнологічних методів у сучасній фармакології та фармацевтичній індустрії і відкриють широкі можливості ефективного лікування більшості захворювань.

ВІД ГЕНОМІКИ ДО ПРОТЕОМІКИ Якщо за нормальних умов геном є стабільним, то протеом — надзвичайно динамічний і змінюється залежно від функціонального стану клітини. Предметом вивчення протеоміки є не лише якісний та кількісний склад білків, але й визначення їх функції, локалізації, модифікацій, взаємодії з іншими молекулами тощо. На сьогоднішній день вже охарактеризовано цілу низку білків. Однак робота з розшифрування протеому ведеться значно повільніше, ніж геному. За підрахунками, оптимальним був би скринінг декількох тисяч білків за день, однак сьогоднішній темп аналізу білків складає десятки-сотні за день. Така низька швидкість структурного аналізу білків зумовлена використанням надзвичайно тонкої та трудомісткої технології. На першій стадії аналізу використовують двовимірний гель-електрофорез, який з 70-х років минулого століття все ще є «золотим стандартом» протеомної технології. В результаті проведення цього етапу дослідження звичайно виявляють до 1500 білкових плям. На другій стадії кожну пляму виділяють і обробляють відповідними ферментами. На третій стадії утворені пептидні фрагменти аналізують за допомогою мас-спектрометрії. Набір характерних пептидних фрагментів індивідуального білка — це «відбиток пальця», котрий можна легко порівняти з уже відомими фрагментами каталогізованих білків. Нещодавно почали застосовувати нові технології з використанням іммобілізованих на скляній пластинці антитіл, які зв’язують специфічні білки (Hadlington S. Snipping away at the human genome // Scrip Magazine. — 2000. — 94. — P. 55−57).

Крім того, білки є набагато складнішими, ніж нуклеїнові кислоти. Їх активність істотно змінюється внаслідок приєднання до молекули білка залишків фосфорної кислоти, певних цукрів, жирних кислот тощо. Тобто один і той самий білок може мати різну просторову будову, розташування в клітині, функцію та активність, що надзвичайно ускладнює розшифрування його біологічного значення. Більше того, один і той самий ген може кодувати різні білки. Це залежить від того, де починається і де закінчується зчитування генетичної інформації з матричної РНК при її трансляції. Ситуація ускладнюється ще й тим, що один білок може виконувати декілька функцій і навпаки, одна й та сама функція може забезпечуватися декількома білками (Fields S. Рroteomics: рroteomics in genomeland // Science. — 2001. — 291. — Р. 1221−1224). Біохіміки вважають, що у звичайній спеціалізованій клітині одночасно присутні не більше 10 тис. білків у різних кількостях. Набір білків постійно змінюється залежно від фази клітинного циклу, ступеня диференціювання клітини, впливу факторів навколишнього середовища тощо.

ГЕНОМ/ПРОТЕОМ І ПАТОЛОГІЯ На сьогоднішній день вже ідентифіковано сотні генів, зв’язок яких з певними захворюваннями чітко доведений. Значним успіхом є те, що практично щотижня надходить інформація про розшифрування нового «патологічного гена». З часом науковці сподіваються виявити ще більшу кількість таких генів. Наступним кроком після встановлення структури патологічного гена є аналіз функціональних властивостей білка даного гена. Після цього розробляється активна субстанція, яка має або замістити функцію ушкодженого білка, або, навпаки, інгібувати його активність. Іншим підходом є введення в клітину нормального варіанта ушкодженого гена.

Багато захворювань спричинено патогенною дією мікроорганізмів. Найновіші досягнення у галузі біотехнології уможливлюють вивчення взаємодії геному та протеому людини з геномом та протеомом патогенних мікроорганізмів. Це, наприклад, дає змогу розробити практичні заходи для боротьби з антибіотикорезистентністю багатьох штамів мікроорганізмів. Деякі захворювання обумовлені розладами регуляції метаболічних процесів та порушенням передачі гормональних сигналів усередину клітини. Їх ефективне лікування, як вважають учені, буде тісно пов’язано з використанням досягнень фармакогеноміки та фармакопротеоміки.

ГЕНОМІКА/ПРОТЕОМІКА І ФАРМІНДУСТРІЯ.

Із розшифруванням геному людини у біотехнологічній індустрії відкрилося «друге дихання». Важливу роль у цьому відіграв Міжнародний консорціум з секвенування (встановлення послідовностей ДНК) геному людини (International Human Genome Sequencing Consortium (IHGSC), який координує зусилля 20 наукових лабораторій та академічних центрів світу (International Human Genome Sequencing Consortium // Nature. — 2001. — 409. — Р. 860−921). Альтернативний проект з розшифрування геному людини виконала приватна компанія «Селера геномікс» (Celera Genomics, Venter J.C. et al. // Science. — 2001. — 291. — Р. 1304−1351). Одержані результати загальнодоступні на веб-сайті www.sciencemag.org. З результатами досліджень, представленими IHGSC, можна ознайомитися в Інтернеті (http://genome.cse.ucsc.edu), де містяться відомості про структуру і розташування в хромосомах перших 2300 генів. Компанія «Селера геномікс» має намір розповсюджувати інформацію про структуру геному людини на комерційній основі.

Вже сьогодні деякі компанії успішно проводять клінічні випробування принципово нових лікарських засобів, розроблених з використанням досягнень геноміки та протеоміки, які призначені для лікування генетичних порушень, вірусних і онкологічних захворювань. Наприклад, доведено високу ефективність препарату Коагулін-В компанії «Avigen», який використовують для лікування гемофілії, tgDCC-E1A компанії «Targeted Genetics», призначений для генної терапії рецидивуючого раку голови та шиї, резистентного до стандартної терапії, тощо. Багато інших препаратів виявилися надзвичайно ефективними на стадії доклінічного випробування.

Нещодавно на засіданні Національної академії наук США компанія «Genset» оприлюднила результати доклінічних випробувань препарату Фамоксин — специфічного білка для лікування ожиріння. Доведено, що Фамоксин істотно знижує як рівень вільних жирних кислот у плазмі крові мишей, у раціоні яких був високий вміст жирів та цукрів, так і масу тіла. При цьому кількість спожитого корму залишалась незмінною. Компанія сподівається, що препарат можна буде застосовувати також для лікування цукрового діабету, деяких метаболічних розладів і захворювань ЦНС.

Англійські компанії «Proteom» та «Sense Proteomic» уклали угоду про співробітництво в галузі ідентифікації пептидів, що беруть участь у взаємодії внутрішньоклітинних білкових субодиниць різних іонних каналів. Пептиди, які проявлятимуть тропність до субодиниць іонних каналів, будуть використовувати як активні субстанції нових препаратів. Сьогодні іонні канали розглядають як важливу терапевтичну мішень при лікуванні захворювань ЦНС, серця, жовчного міхура. Впливаючи на білок-білкові взаємодії, фахівці сподіваються модифікувати активність іонних каналів різних типів.

Компанія «Новартіс» придбала комп’ютерну програму, розроблену швейцарською біоінформаційною компанією «GeneData», яка містить банк даних про геном та протеом і інтегрувала її з власною глобальною комп’ютерною системою з геноміки. Зараз ця компанія формує геномний портфель завдяки як власним зусиллям, так і партнерським стосункам з іншими компаніями та науковими інститутами.

«GeneData» має свої представництва в Швейцарії, Німеччині та США. В Японії її інтереси представляє компанія «Teijin Systems». Нещодавно «GeneData», «MWG Biotech», Вюрцбурзький університет (Німеччина) і Массачусетський технологічний інститут (США) об'єднали свої зусилля для проведення порівняльних досліджень генома Helicobacter pylori та Helicobacter hepaticus з метою виявлення генів Helicobacter hepaticus, «відповідальних» за канцерогенез. Ця бактерія здатна спричинювати хронічний активний гепатит, рак печінки та запальні захворювання кишечнику у мишей.

Як стало відомо, декілька компаній оголосили про намір залучити додаткові кошти у створення інноваційних препаратів на основі технологій геноміки та протеоміки. Так, компанія «Tularik» планує вкласти у розробку нових лікарських препаратів, призначених для лікування раку, цитомегаловірусної інфекції, ожиріння та цукрового діабету, 69 млн доларів США, а німецькі компанії «Evotec BioSystems» та «MorphoSys» — 64 і 25,8 млн євро відповідно. На розробку протипухлинних інгібіторів ангіогенезу американська компанія «EntreMed» виділила понад 25 млн доларів. З метою створення нових фармакологічних субстанцій для лікування тріщин заднього проходу та чоловічого гіпогонадизму «Cellegy Pharmaceuticals» має намір асигнувати 10,1 млн доларів, а «Transkaryotic Therapeutics» і бельгійська «Devgen» вирішили вкласти 132 млн доларів і 23 млн євро у створення та проведення доклінічних і клінічних випробувань нових біотехнологічних препаратів. На розробку вакцин нового типу французька компанія «Hybrigenics», яка спеціалізується на функціональній протеоміці, планує залучити 60 млн французьких франків (9,8 млн доларів), а німецька «Evax Technologies» — 16 млн німецьких марок (8,5 млн доларів). Австралійський уряд вжив низку заходів для заохочення місцевих фармацевтичних компаній до розвитку геномного та протеомного підходів у створенні нових препаратів. Так, уряд асигнував 614 млн австралійських доларів (410 млн доларів США) на проведення відповідних досліджень та створення державної агенції «Biotechnology Australia», яка координуватиме діяльність у галузі біотехнології. Японський уряд також вживає заходів для прискорення розвитку біотехнологічного сектора охорони здоров’я. До 2010 р. асигнування на цю галузь планується збільшити в 25 разів. Уряд пропонує приватним компаніям державну підтримку, а також заохочує до більш тісного співробітництва державні, академічні та галузеві інститути. У результаті проведення таких заходів наприкінці 2010 р. в Японії, за прогнозами експертів, налічуватиметься близько 1000 (!) нових біотехнологічних компаній.

ШЛЯХ ВІД ТЕОРІЇ ДО ПРАКТИКИ На прикладі Ендостатину виробництва компанії «EntreMed» можна простежити шлях, який проходять практично всі препарати з моменту теоретичного обгрунтування їх застосування до виробництва у промислових масштабах. Так, встановлено, що малі пухлини не можуть розвиватися одночасно з первинними пухлинами, які досягли значних розмірів. Цей факт дав змогу висловити гіпотезу, згідно з якою первинна пухлина секретує певні інгібітори росту менших пухлин. На сьогоднішній день відомо 14 білків, які секретуються первинною пухлиною. Деякі з них пригнічують ріст малих новоутворень завдяки інгібуванню ангіогенезу, а інші, навпаки, стимулюють його. У 1996 р. фахівці компанії «EntreMed» використали білки, які пригнічували утворення судин в ракових пухлинах, а саме фрагмент колагену XVIII типу та фрагмент плазміногену як активні субстанції у процесі створення препаратів Ендостатин та Ангіостатин відповідно. Спільно із співробітниками американського Національного інституту раку вони ідентифікували і виділили ген активної субстанції Ендостатину, що дозволило вже у 1997 р. розробити рекомбінантну технологію отримання активної субстанції, ідентичної людському білку. Результати токсикологічних досліджень цього препарату засвідчили, що він не виявляє жодного токсичного ефекту. У квітні 1999 р. на щорічному засіданні Американської асоціації протиракових досліджень було доведено здатність Ендостатину на 90% пригнічувати метастазування меланоми у мишей на ранніх стадіях і на 70−90% - на пізніх. У липні того ж року FDA дало дозвіл на проведення І фази клінічних випробувань Ендостатину у лікуванні солідних пухлин. Перші пацієнти отримали цей препарат у вересні 1999 р. (Інститут Дана-Фарбер, США). Початкову стадію І фази клінічних випробувань фінансувала компанія «EntreMed», додаткові дослідження — Національний інститут раку. Для забезпечення пацієнтів достатньою кількістю Ендостатину компанія «EntreMed» у квітні 2000 р. уклала угоду про його виробництво з фірмою «Chiron Corporation». Науковці сподіваються, що у недалекому майбутньому препарат буде схвалено FDA, після чого він надійде на фармацевтичний ринок США.

ПІДСТАВИ ДЛЯ СТРИМАНОСТІ.

До 1998 р. у США вже тисячі хворих отримали генетичну терапію. Ще рано робити остаточні висновки про віддалені результати лікування, однак більшість фахівців погоджуються з тим, що єдиним способом лікування багатьох невиліковних хвороб є генотерапія (Киселев Л. Л. Геном человека и биология ХХІ века // Вестник Российской Академии наук. — 2000. — 70, № 5. — С. 412−424). Вчені сподіваються, що геномні препарати відрізнятимуться надзвичайно високою селективністю та низькою токсичністю, оскільки будуть містити високоочищені індивідуальні гени та білки із заздалегідь відомими властивостями.

Слід зазначити й ті проблеми, з якими зіткнулися дослідники. Так, для того, щоб бажаний ген потрапив усередину клітини, його звичайно «пришивають» до аденовіруса. Останній легко проникає у клітину, транспортуючи потрібний ген. У літературі описано випадок, коли призначення «посадженого» на аденовірус ендотеліального фактора росту судин (стимулює утворення нових судин у пацієнтів з ішемічною хворобою серця) молодому чоловіку із захворюванням печінки призвело до летального кінця. Це сталося під час І фази клінічних випробувань, які проводилися в Пенсильванському університеті. Смерть молодого чоловіка викликала занепокоєння щодо безпеки подібних клінічних випробувань, а фармацевтична компанія, яка проводить клінічні випробування, навіть запропонувала тимчасово їх припинити.

Американський консультативний комітет з рекомбінантної ДНК розглядає можливість встановлення більш жорсткого контролю за проведенням клінічних випробувань препаратів, призначених для генної терапії. Зокрема, висунуто вимогу сповіщати Комітет протягом 15 днів про смертельні випадки, що трапляються під час проведення генної терапії. Не виключено, що в недалекому майбутньому Консультативний комітет буде розглядати питання, пов’язані з безпекою використання лікарських засобів, призначених для проведення генної терапії, перед тим, як вони потраплятимуть на розгляд FDA. Незважаючи на труднощі, перспективи успішного розвитку генної терапії та фармакопротеоміки очевидні (Hadlington S. Snipping away at the human genome // Scrip Magazine. — 2000. — 94. — P. 55−57).

ЧИ МАЮТЬ ПРОТЕОМНІ ПРОДУКТИ ПЕРЕВАГУ?

Перевагою протеомних продуктів є те, що їх можна транспортувати у клітини за допомогою ліпосом. Це дає можливість уникнути негативного впливу віруса-транспортера (вектора). Багатообіцяючим є використання трансгенних тварин, у клітини яких вводять певний ген, для продукції відповідних білків. Так, у грудні минулого року співробітники Рослінського інституту (де клонували вівцю Доллі) розробили технологію отримання людського білка, який виявляє виражені протипухлинні властивості. Науковці також вивели курку на ім'я Брітні з геном даного білка, тому в яйцях, знесених цією куркою, у високій кількості міститься зазначений білок. Учені цього інституту співробітничають з біотехнологічною фармацевтичною компанією «Viragen» у галузі розроблення нового протипухлинного препарату. Вони впевнені, що розроблена технологія дозволить випускати значно дешевші протеомні препарати у порівнянні з тими, які отримані за традиційними технологіями (A concerted attack on cancer // Scrip Magasine. — 2001. — 98. — P. 68−70).

ПРОГНОЗИ НА МАЙБУТНЄ.

На Всесвітній конференції «Геном людини», яка відбулася минулого року у Ванкувері (Канада), обговорювалися питання розвитку геноміки людини на найближчі 40 років. Ф. Коллінз, керівник програми «Геном людини», висловив припущення, що до 2010 р. будуть розроблені методи генної терапії близько 25 спадкових захворювань та профілактичні заходи щодо зниження ризику виникнення найпоширеніших хвороб. За прогнозами експертів, до 2020 р. завдяки досягненням геноміки та протеоміки вдасться розробити й освоїти виробництво нових протидіабетичних і антигіпертензивних препаратів, а також інших принципово нових лікарських засобів, що дозволить проводити прицільну терапію онкологічних захворювань, спрямовану на модифікацію властивостей неопластичних клітин. Фармакогеноміка і фармакопротеоміка поступово стануть загальноприйнятим підходом у створенні багатьох лікарських препаратів. Передбачається, що до 2030 р. буде каталогізовано гени, які беруть участь у процесах старіння, а також проведено експериментальні дослідження зі збільшення тривалості життя людини.

До 2040 р. всі заходи з охорони здоров’я в США будуть базуватися на досягненнях геноміки та протеоміки. Хвороби виявлятимуть шляхом молекулярного моніторингу на ранніх стадіях, а для лікування більшості захворювань застосовуватимуть генну/протеомну терапію. Традиційні лікарські препарати будуть заміщені генними та білковими субстанціями, які продукує організм у відповідь на введення ліків. На думку фахівців, проведені заходи дозволять збільшити середню тривалість життя в США до 90 років.

Використана література:

1. 1.Кропивницький А. В. Післягеномна ера. Протеоміка: нові горизонти в фармакології // День. — 2004. — № 57.

2. 2.Новости медицины. — 2005. — № 21.