Tajemnica indywidualności

Tajemnica indywidualności

Dodano:   /  Zmieniono: 
Katherine High, dyrektor Centrum Badań nad Hemofilią Szpitala Dziecięcego w Filadelfii, w ogromnym napięciu obserwowała reakcję pierwszego ze swoich pacjentów
Wszyscy jesteśmy do siebie podobni w 99,9 procent

Do mięśni młodego mężczyzny wstrzyknięto genetycznie zmienione wirusy. Każdy z nich transportował cenną przesyłkę - prawidłowy gen, który miał skłonić organizm chorego do wytwarzania enzymu krzepliwości krwi. Na swoją kolejkę czekali następni dwaj pacjenci dr High, którzy również cierpieli na hemofilię, chorobę wywołaną brakiem genu odpowiedzialnego za normalną krzepliwość krwi lub jego mutacją.
Na tę wyniszczającą chorobę zapada jeden na pięć tysięcy mężczyzn. Niektórzy pacjenci muszą dostawać dożylnie brakujący enzym nawet kilka razy w tygodniu. Koszt takiej kuracji w Stanach Zjednoczonych wynosi około 100 tys. dolarów. - Stosowane dotychczas leki zmniejszają wprawdzie ryzyko krwawień i chwilowo uwalniają pacjentów od bólu niszczonych przez chorobę stawów, ale wywołują też przerażające skutki uboczne. W wyniku stosowania leków produkowanych z krwi ponad 90 proc. dorosłych chorych na hemofilię w Stanach Zjednoczonych jest zarażonych żółtaczką lub HIV - mówiła Katherine High na konferencji American Association for the Advancement of Science (AAAS) w Bostonie.

Sukces terapii genowej
High podjęła pierwszą na świecie próbę dostarczenia chorym prawidłowych genów odpowiedzialnych za wytwarzanie jednego z czynników krzepliwości krwi. Terapia zakończyła się sukcesem. Po 12 tygodniach w komórkach mięśni pacjentów stwierdzono obecność zarówno wszczepionych genów, jak i wytworzonego przy ich udziale czynnika krzepliwości krwi.
Pierwszą udaną terapię genową przeprowadził w 1990 r. dr French Anderson z Narodowych Instytutów Zdrowia. Wszczepił prawidłowe geny czteroletniej dziewczynce z tak poważną formą braku odporności immunologicznej, że dziecko musiało przebywać w szczelnym plastikowym balonie, by uniknąć infekcji. Dziesięć lat później grupa naukowców z Instytutu Pasteura w Paryżu powtórzyła ten sukces. Inny zespół lekarzy w Houston zastosował terapię genową w leczeniu nowotworów głowy i karku.
Śmierć (w sierpniu 1999 r.) Jesse Gelsingera, któremu inna grupa klinicystów wszczepiła sztucznie skonstruowane geny do wątroby, spowodowała natychmiastowe przerwanie wszelkich prób w tej dziedzinie. High i współpracujący z nią zespół Marka Kaya z Uniwersytetu Stanforda mieli właśnie wystąpić do amerykańskiej Agencji ds. Żywności i Leków (FDA) o pozwolenie na wprowadzenie chorym na hemofilię prawidłowych genów wprost do wątroby, a więc tam, gdzie czynnik krzepliwości krwi powinien być wytwarzany. FDA początkowo wstrzymała wszelkie eksperymenty. High dla bezpieczeństwa postanowiła zmniejszyć dawkę podawanych genów. W grudniu 2001 r. otrzymała zgodę FDA na przeprowadzenie terapii. Trzej pacjenci dostali porcję prawidłowych genów przetransportowanych do organizmu przez osłabione wirusy. Geny nie zostały odrzucone. Eksperyment w Filadelfii jest uważnie obserwowany przez wiele innych zespołów naukowych i klinicznych. Dotychczasowe rezultaty wskazują, że metoda dr High zostanie wykorzystana także w leczeniu innych chorób.

Katalog błędów
W ciągu roku, jaki minął od opublikowania mapy ludz-kiego genomu, amerykańscy naukowcy stworzyli katalog około dwóch milionów miejsc w DNA, w których ludzie różnią się między sobą. Nazwano je SNP lub SNIPS (single nucleotide polymorphism). Dwa miliony takich punktów w DNA to mniej niż jedna tysięczna całego zapisu, składającego się z ponad trzech miliardów "słów". Oznacza to, że wszyscy jesteśmy do siebie podobni aż w 99,9 proc. Ta dziesiąta część procentu wystarczy, aby zapewnić niepowtarzalność każdemu z nas. Jest też, niestety, źródłem chorób genetycznych. - Znaleźliśmy tysiące przykładów na to, że właśnie w tych punktach DNA, w których różnimy się między sobą, znajdują się odmienne od normalnych warianty genów, często będące powodem chorób genetycznych - wyjaśniał podczas plenarnego wykładu na jednej z sesji AAAS prof. Eric Lander, dyrektor Whitehead Institute Center for Genomic Research w Massachusetts Institute of Technology w Bostonie. Profesor Lander, biolog, matematyk i ekonomista, jest obok Craiga Ventera i Francisa Collinsa, szefów dwóch konkurujących programów poznania ludzkiego genomu, wybitnym organizatorem badań w tej dziedzinie. Żywiołowy, dowcipny, elokwentny ściąga tłumy słuchaczy wszędzie tam, gdzie się pojawi. Na jego wykładzie w Bostonie zabrakło miejsc do siedzenia nawet na podłodze.
- Uczestniczymy w najbardziej interesującej rewolucji w dziejach ludzkości - opowiadał prof. Eric Lander. - Roboczy szkic ludzkiego genomu opublikowany rok temu ukazał zapierające dech w piersiach horyzonty. Jak zdobywcy nowego lądu odkrywamy zaskakujące krajobrazy. Połowa naszego genomu okazuje się zbiorem wielokrotnych kopii tych samych sekwencji DNA. Tylko 1,5 proc. całości to geny. Reszta to "junk DNA" - rupiecie, złom albo - co bliższe rzeczywistości - zapis ewolucji.
Inne kłopotliwe odkrycie - nasz genom okazał się wprawdzie 200 razy większy niż genom drożdży piekarskich, ale równocześnie jest 200 razy mniejszy niż zapis genetyczny nieskomplikowanej ameby. Kolejny szok - od 50 mln lat łańcuch ludzkiego DNA dramatycznie się kurczy, jak gdyby nasi dalecy przodkowie zaprzestali w pewnym momencie gromadzenia wielokrotnych kopii fragmentów DNA. Co ciekawe, w tym samym czasie genom gryzoni się powiększył. Wielu badaczy sugeruje nawet, że skasowanie w naszym genomie pewnych kopii DNA z przeszłości zdecydowało o pojawieniu się zasadniczych różnic między ludźmi i na przykład gryzoniami.
Następne zaskoczenie - biolodzy i informatycy z Whitehead Institute byli zdumieni odkryciem, jak niewielkie są genetyczne różnice między ludźmi. Dwa szympansy w Afryce różnią się między sobą dwa, trzy razy bardziej niż dwoje ludzi. W budowie genów dwóch much występuje sto razy więcej różnic niż u dwóch przypadkowo wybranych przedstawicieli gatunku Homo sapiens. Dlaczego tak się dzieje? - Wszyscy pochodzimy od niewielkiej populacji 10 tys. indywiduów żyjących razem w Afryce zaledwie trzy tysiące pokoleń temu. Liczba wariantów tych samych genów i kumulowanie się błędów w zapisie genetycznym zależy zaś od liczby osobników gatunku i czasu trwania populacji. Ojców gatunku Homo sapiens było niewielu, a historia ludzi jest bardzo krótka w skali życia na Ziemi - wyjaśniał prof. Lander.

Mutacje z Internetu
Skoro ludzie różnią się między sobą mniej niż w jednej na tysiąc sekwencji DNA, można się było pokusić o skatalogowanie różnic. Tak powstał dokładny spis i mapa dwóch milionów najbardziej rozpowszechnionych mutacji genetycznych. Trudno przecenić jej wartość dla medycyny. - Katalogu błędów w DNA używamy w codziennej pracy. Niedawno chcieliśmy sprawdzić, czy gen decydujący o ilości testosteronu może wpływać na ryzyko zachorowania na raka prostaty. Znaleźliśmy 15 wariantów tego genu w katalogu udostępnionym w Internecie i porównaliśmy je z genami naszych pacjentów. Praca zajęła nam dwa tygodnie. Bez katalogu byłby to kosztowny i długi projekt badawczy - mówi David Altshuler, naukowiec z Whitehead Genome Center w MIT. 


Więcej możesz przeczytać w 10/2002 wydaniu tygodnika Wprost.

Archiwalne wydania tygodnika Wprost dostępne są w specjalnej ofercie WPROST PREMIUM oraz we wszystkich e-kioskach i w aplikacjach mobilnych App StoreGoogle Play.

 0