Lăsați-i să vorbească!
"Totul în viața noastră este mult mai complicat decât pare. Iar oamenii care lucrează în domeniul științei sunt convinși de acest lucru, în primul rând, unul dintre lectorii sesiunii științifice, Vsevolod Kiselev, un membru corespondent al Academiei de Științe din Rusia, și-a început povestea cu o introducere filosofică. Vsevolod Ivanovici împreună cu secretarul științific șef al Academiei de Științe din Rusia, academicianul Mihail Paltsev, au pregătit un raport privind cercetarea în domeniul reglementării activității genetice și al creării de noi medicamente pe această bază. Este posibil ca cei care nu urmează cele mai recente evoluții din domeniul geneticii, după ce au auzit acest raport, își vor adapta opiniile în acest domeniu al cunoașterii.
- Până de curând, am trăit în noțiunile de genetică clasică, - spune V. Kiselev. "Înseamnă că fiecare dintre noi moștenește un program genetic de la mamă și tată." Există unele sarcini genetice în ea, se acumulează mutații. Ca urmare, există o posteritate care poartă genomul de la doi părinți, iar întreaga viață a puilor este determinată de sacul de moștenire pe care genomul le-a dobândit. Știm că există boli ereditare, avem informații despre care dintre ele sunt transmise prin linia de sex feminin sau masculin. Până de curând, sa crezut că a existat întotdeauna o încălcare a unei gene în spatele acesteia. Un exemplu binecunoscut este sensibilitatea ridicată a naționalităților nordice față de alcool, datorită asimilării sărace. Locuitorii din nord, ca rezultat al mutației genei prost lucrate, responsabile pentru enzima necesară pentru aceasta.
Una dintre cele mai frecvente boli ereditare este asociată cu o mutație a genei BRCA, un supresor al creșterii celulelor tumorale. Această genă suprimă dezvoltarea cancerului în glanda mamară și ovarele. În forma mutantă, este destul de răspândită și aproximativ 5% din toate cazurile de cancer de sân sunt cancer ereditar sau așa-numitul cancer de familie, deoarece fată a moștenit o genă mutantă de-a lungul liniei feminine. În mod normal, proteina BRCA suprimă capacitatea celulelor de a deveni celule canceroase. Dacă produsele BRCA sunt întrerupte, această funcție protectoare este pierdută și celulele care se străduiesc să transforme tumora pot foarte ușor deveni canceroase.
Apropo, în SUA toate femeile sunt examinate în cadrul unui program special de screening. Dacă un pacient găsește o mutație a genei BRCA, este oferită să elimine glandele mamare pentru prevenirea bolii. Angelina Jolie este un exemplu clasic, are o mutație ereditară BRCA. Avem un astfel de program, din păcate, nu. Deși se vorbește mult despre necesitatea ei.
Dar cel mai interesant este faptul că atunci când se examinează femeile cu cancer mamar, sa constatat că în aproximativ 40% din cazuri, gena BRCA este structurală perfectă! Cu toate acestea, în același timp, el este tăcut!
Programul recent "Genomul uman" a demonstrat că în genetică totul nu este la fel de simplu precum părea înainte. Da, desigur, există gene structurale, iar conceptul de "o genă - o proteină" ca fiind cel de bază este corect. Dar sa dovedit, de exemplu, că genomul este suprasaturat cu diferite secvențe ADN, la prima vedere fără sens, balast. Totuși, aceste secvențe ADN joacă un rol colosal în reglarea exprimării genelor importante din punct de vedere funcțional. Sa dovedit că programul genetic prin care trăim este predeterminat nu numai de factorii ereditari primiți de la părinți, ci și de achiziții genetice noi. Începând cu stadiul de morfogeneză în embrion și în continuare pe tot parcursul vieții organismului, spectrul expresiei genetice se schimbă în mod constant.
Imaginați-vă o gena activă care îndeplinește o funcție importantă. Am crezut că oprirea ar putea fi doar o mutație ireversibilă. Se știe că structura unei gene poate fi deteriorată ireversibil sub influența radiației, a substanțelor chimice toxice și, din acest motiv, se oprește de la funcționarea sistemului. Dar sa dovedit că gena poate fi, de asemenea, "tăcută" ca urmare a acțiunii așa-numitelor mecanisme epigenetice, care diferă de procesele care apar în timpul mutației. Astăzi, sunt cunoscute cel puțin trei mecanisme, cu ajutorul cărora gena, în timp ce își menține structura și rămâne o unitate de luptă, este silențioasă din punct de vedere funcțional.
Desigur, nu toate genele și nu toate celulele, dar genele individuale din unele celule sub influența unei varietăți de condiții pot suferi o profundă reprogramare. Vă voi spune despre două mecanisme epigenetice cheie care sunt cele mai interesante din perspectiva intervenției în domeniul drogurilor în reglementarea lor.
Fiecare celulă este saturată cu enzime care reglează activitățile sale zilnice. Dar anumiți factori pot provoca o perturbare a sistemelor enzimatice, provocând astfel deteriorarea genomului și celulei. Stimulanții sau declanșatoarele sunt cauze externe: fumatul, stresul prelungit, ecologia săracă, îmbătrânirea biologică a corpului. Dacă acest efect durează mult timp, atunci afectează genomul, iar aceste modificări sunt fixe.
Să ne ocupăm de două enzime care joacă un rol important în trecerea genelor: histone deacetylase și DNA methyltransferase. Primul mecanism al efectului de distrugere asupra genelor este următorul. Se știe că gena este împachetată într-o carcasă de proteină histonă, de o anumită configurație care asigură funcționarea acesteia. Dacă histone deacetylase a procesat această coajă, atunci configurația cochiliei se schimbă - devine mai densă. Transcrierea ulterioară este blocată și gena normală încetează să mai funcționeze. Deși potențial acesta este încă funcțional.
Un al doilea mecanism este asociat cu o altă enzimă - metiltransferaza ADN-ului, care este excitat de impactul diferiților factori nocivi și începe să se desfășoare în grupuri de gene de metil, prin aceasta modificarea și crearea unor obstacole mecanice pentru manipularea în continuare a acestuia - posibilitatea de a forma un transcript ARN.
Aceste procese numim modificări epigenetice sau "epimutări".
Pentru prima data, pe metilarea genomului, adica ADN-ul de mamifere contine grupuri de metil, a scris Boris Vanyushin, membru corespondent al Academiei Romane de Stiinte. Se știa că lanțul ADN constă din patru nucleotide: adenină, guanină, timină și citozină. Oamenii de știință s-au gândit și că în molecula ADN se fac grupuri de metil, pe care chimistii le-au descoperit acum 40 de ani. Până de curând, nu a fost clar ce este punctul. Și sa dovedit că acesta este un mecanism unic suplimentar de reglare a genei.
Este foarte important ca, spre deosebire de mutațiile genetice convenționale, modificările epigenetice să nu afecteze structura ADN și să fie reversibile. Adică, ele pot fi reglementate de factori ai mediului intern și extern: obiceiurile alimentare, stresul, terapia medicamentoasă și chiar stimulii psihoemoționali.
Se demonstrează că modificările epigenetice, în anumite condiții, nu numai că pot persista în divizările mitotice succesive ale celulei, ci și că vor fi transmise la trei sau patru generații următoare. Deși aceasta a fost o lungă dezbatere a susținătorilor și oponenților epigenetice. Acesta din urmă a considerat această abordare o întoarcere la ideile Lamarckismului cu "moștenirea atributelor dobândite".
Deci, atât primul, cât și cel de-al doilea mecanism epigenetic sunt reversibile. Aceasta înseamnă că, dacă lucrarea asupra inhibitorilor enzimelor celulare de histone deacetylase si metiltransferaza ADN-ului, care este, de a suprima activitatea in celulele descendente expuse la o astfel de expunere, gena poate restabili funcția!
Mai mult decât atât, aceste celule de descendenți după mai multe diviziuni pot scăpa de bagajul nesănătoase, pentru că se naște în mediul în care două sisteme enzimatice care excitați reprograma gena sunt deprimat ca urmare a medicamentului inhibitor. Astfel, returnați originalul program genetic sănătos în celulă.
Încă o dată, subliniem că vedem o diferență fundamentală între modelul epigenetic și așa-numita genetică structurală clasică, care crede că, dacă genele sunt deteriorate, atunci acest lucru este ireversibil. Există o singură cale de ieșire - schimbarea genei într-o copie sănătoasă. Apropo, astăzi abordările terapiei genice devin o realitate și acest domeniu al cunoașterii se dezvoltă în mod activ.
Dar, cu schimbări epigenetice, lucrurile sunt mult mai simple, deoarece ele au un efect mai plastic asupra genomului și sunt, prin urmare, reversibile. Și există o oportunitate - prin medicamente - de a reveni la celulă un program sănătos.
În urmă cu aproximativ 10 ani, in colaborare cu compania „MiraksBioFarma“, a început să lucreze cu materiale naturale, cum ar fi compuși de indol și de origine vegetală catechina, cu o gamă foarte largă de acțiune terapeutică. De-a lungul timpului, a devenit clar că aceste substanțe au capacitatea de a inhiba histone deacetilaza și ADN-metiltransferaza.
Endometrul (carcasa interioară a corpului uterului) are o proprietate foarte importantă - receptivitate. Adică endometrul trebuie să recunoască și să fixeze oul fertilizat, astfel încât începe creșterea embrionului. Sa dovedit că această funcție la femeile bolnave este întreruptă. Pentru formarea sa în acest caz, există două gene - HOXA10 și HOX11. Când am luat specimene endometriale la pacienții infertili, sa constatat că aproape în toate cazurile aceste gene au fost metilate, adică au funcționat silențios.
Trebuie remarcat faptul că în Statele Unite s-au înregistrat deja două preparate epigenetice care inhibă procesele de metilare a genei. Eficacitatea lor este dovedită în unele cancere ale sângelui. Al treilea epi-medicament, Indinol® Forto, este înregistrat în Rusia și a intrat deja pe piața farmaceutică. Acest medicament, care suprimă simultan ADN-metiltransferaza și afectează deacetilaza histonei. Spectrul acțiunii sale este foarte larg, deși instrucțiunea are recomandări numai pentru tratamentul bolilor la nivelul sânului. Aceasta a fost alegerea noastră conștientă, deoarece creșterea incidenței cancerului de sân este catastrofală.
Deci, am decis să încercăm, indiferent dacă afectează celulele endometriale. Indinol® Forto a fost prescris la 25 de femei, iar patru dintre ele au fost grav insarcinate dupa admiterea lor!
Dacă ne întoarcem la adevărurile fundamentale, atunci putem spune cu încredere că conceptul clasic de genocentric este radical revizuit astăzi. Young epigeneticii disciplina științifică, admite posibilitatea informațiilor direcției de curgere inversă asupra funcției, sub influența diferiților factori externi și interni, gena va fi una dintre cele mai studiate și avansate în biologie. Cel mai mare a făcut în descoperirile de teren și amploarea desfășurării în timp ce perspectivele în domeniul științei de bază și în epigeneticii practice medicina deja pus pe picior de egalitate cu astfel de progrese științifice epocale, cum ar fi teoria evoluției a lui Darwin, Mendel, și stabilirea structurii ADN-ului.
Citiți articolele:
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: