გენური ინჟინერია მედიცინაში

ბიოტექნოლოგიის განვითარებაში სამ ფაზას გამოყოფენ. ბიოტექნოლოგიის განვითარების პირველი ტალღა მედიკამენტების წარმოებასთან იყო დაკავშირებული. პირველი ასეთი პრეპარატი გენმოდიფიცირებული ინსულინი გახლდათ. ფარმაცევტულ ბაზარზე ამ პრეპარატის გამოსვლამდე ინსულინს ცხოველთა კუჭქვეშა ჯირკვლისგან ამზადებდნენ. 100 გრამი კრისტალური ინსულინის მისაღებად საჭირო იყო 800-1000 კგ კუჭქვეშა ჯირკვალი, მაშინ როცა ერთი ძროხის კუჭქვეშა ჯირკვალი 200-250 გრამს იწონის. შაქრიანი დიაბეტით დაავადებულთა რიცხვმა ისე იმატა, რომ ყველასთვის მედიკამენტის მიწოდება შეუძლებელი შეიქნა: აღარ იყო სამყოფი ინსულინის დასამზადებელი ცხოველური მასალა. 1978 წელს შემუშავებულ იქნა მეთოდი, რომლის მეშვეობითაც ადამიანის ინსულინის გენი გადატანილ იქნა ჩვენს ორგანიზმში მობინადრე ნაწლავის ბაქტერიის გენომში. ამ გენის დახმარებით ბაქტერიამ მისთვის უჩვეულო ნივთიერების - ადამიანის ინსულინის - სინთეზი „ისწავლა“. 100 ლიტრი ბაქტერიული უჯრედული კულტურიდან შესაძლებელი გახდა 200 გრამი ინსულინის მიღება, რაც ძროხის ან ღორის 1600 კგ კუჭქვეშა ჯირკვლისგან მიღებული ინსულინის ეკვივალენტური იყო. 1982 წელს დარეგისტრირდა პირველი გენმოდიფიცირებული მედიკამენტი - ინსულინი, რომელსაც ბაქტერიები გამოიმუშავებენ. დღეს მთელ მსოფლიოში, მათ შორის საქართველოშიც, შაქრიანი დიაბეტით დაავადებული მილიონობით ადამიანი ამ პრეპარატით მკურნალობს.

ინტერფერონი კარგად გვიცავს მრავალი ვირუსული დაავადებისგან, მაგრამ ამისთვის არაერთი ლიტრი დონორის სისხლია საჭირო. მეცნიერებმა მისი სინთეზიც ბაქტერიებს მიანდეს და შედეგად ანტივირუსული პრეპარატი - ინტერფერონი მივიღეთ.

ტუბერკულოზის მკურნალობის გენეტიკური მეთოდები

დადგენილია, რომ ადამიანი ტუბერკულოზით მხოლოდ იმ შემთხვევაში ავადდება, თუ ტუბერკულოზის მიკობაქტერია მის ორგანიზმში მოხვდა. თუმცა დაავადების გამომწვევის ორგანიზმში შეჭრა აუცილებელი, მაგრამ არასაკმარისი პირობაა დაავადების განვითარებისთვის. ეპიდემიოლოგიური გამოკვლევებით დადასტურებულია, რომ ადამიანთა უმრავლესობა ინფიცირებულია ტუბერკულოზის მიკობაქტერიით, მაგრამ ტუბერკულოზით ავადდება მხოლოდ მათი მცირე ნაწილი, 5-15%. დანარჩენი მოსახლეობა, მიუხედავად ინფიცირებისა, რეზისტენტულია ტუბერკულოზის ბაქტერიის მიმართ. გარდა ამისა, ტუბერკულოზი გამოირჩევა კლინიკური პოლიმორფიზმით, რაც დაავადების სხვადასხვა ფორმით გამოვლინებაში აისახება.

ტუბერკულოზთან ბრძოლაში გენური ინჟინერიის მეთოდების ჩართვის იდეა ახალი არ არის. მეცნიერები ყველაზე მეტი და რთული ამოცანების გადაწყვეტას სწორედ ამ მეთოდს უკავშირებენ. აინშტაინის სამედიცინო კოლეჯის მეცნიერებმა უილიამ ჯეიკობსის ხელმძღვანელობით გამოაქვეყნეს სტატია, რომელშიც თავიანთი ექსპერიმენტის შესახებ მოგვითხრობდნენ. მათ გადაწყვიტეს, გამოეყენებინათ მიკობაქტერიის უნარი, სწრაფად განიცადოს მუტაცია თვით ამ ბაქტერიის საწინააღმდეგოდ. ამ მიზნით შექმნეს გენმოდიფიცირებული ტუბერკულოზის ბაქტერია, რომელსაც შეცვლილი ჰქონდა გენთა სტრუქტურა. შეცვლილი გენი ასინთეზებდა ისეთ მუტანტურ ცილას, რომელიც იწვევდა ბაქტერიის უჯრედში ტოქსინთა დაგროვებას და მის სიკვდილს. მიღებულია აგრეთვე გენურ-ინჟინერული სპეციფიკური ცილები მიკობაქტერიების სხვადასხვა შტამის საწინააღმდეგოდ. ყველაზე პერსპექტიულ მიმართულებად კი მიიჩნევა რეკომბინანტული ცილების გამოყენება ახალი თაობის ვაქცინების შესაქმნელად.