Biotechnologijos ir GMO

1. BIOTECHNOLOGIJABIOTECHNOLOGIJA
IR GENETIŠKAIIR GENETIŠKAI
MODIFIKUOTIMODIFIKUOTI
ORGANIZMAIORGANIZMAI

2. ĮVADAS
 Biotechnologiją dalima apibrėžti kaip technologijas,
panaudojančias gyvus organizmus arba jų produktus
žmogaus reikmėms
 Biotechnologija nėra naujas dalykas
 Ji prasidėjo maždaug prieš 12,000 metų, kai žmonės ėmė jaukinti
gyvulius ir kultūrinti augalus maisto gamybai
 Dabar molekulinė genetika sukūrė naujus ir efektyvesnius
organizmų panaudojimo žmogaus reikmėms metodus
 Organizmai, turintys rekombinantinę DNR, integruotą į savo genomą,
yra vadinami transgeniniais
 Rekombinantinė DNR yra chimerinė molekulė, sudaryta iš skirtingų
organizmų DNR
 Genetiškai modifikuoti organizmai turi iš kitų rūšių perkeltus genus,
padedančius suteikti organizmui naujas savybes
9-2

3.  Molekulinės genetikos metodai yra labai svarbūs
gerinant naudojamų mikroorganizmų savybes
 Rekombinantinių mikroorganizmų panaudojimas turi
labai geras technologines perspektyvas
 Tačiau yra ir problemų, susijusių su saugumo klausimais ir
neigiama visuomenės dalies nuomone
9.1 MIKROORGANIZMŲ
NAUDOJIMAS
BIOTECHNOLOGIJOJE
9-3

4. Mikroorganizmų plataus panaudojimo sritys
Panaudojimo
sritis
Pavyzdžiai
Vaistų gamyba Antibiotikai
Žmogaus rekombinantinio insulino gamyba E.coli
ląstelėse
Maisto fermentacija Sūris, jogurtas, actas, vynas, alus, duona
Biologinė kontrolė Augalų ligų, kenkėjų ir pesticidų kontrolė
Simbiozinė azoto fiksacija
Apsauga nuo šalnų
Bioremediacija Aplinkos valymas nuo teršalų, tokių kaip naftos
produktai
9-4

5. Daugelis svarbių vaistų gaunami iš
rekombinantinių mikroorganizmų
Vaistai Poveikis Paskirtis
Insulinas Skatina gliukozės
įsisavinimą
Diabeto kontrolei
Audinių plazminogeno
aktyvatorius (TPA)
Ištirpdo krešulius Infarkto gydymui
Superoksiddismutazė
(SOD)
Antioksidantas Infarkto gydymui
Faktorius VIII Krešėjimo faktorius Hemofilijos gydymui
Renino inhibitorius Mažina kraujo spaudimą Hipertenzijos gydymui
Eritropoetinas Stimuliuoja eritrocitų
gamybą
Anemijos gydymui
9-5

6.  Rekombinantinių mikroorganizmų DNR yra pakeista
in vitro, o paskui vėl reintrodukuota atgal į organizmą
 Tačiau mutacijos ir natūrali plazmidžių pernaša nesukuria
rekombinantinių kamienų!!!
 Tai yra svarbus skirtumas, žvelgiant iš valstybinio
reguliavimo ir visuomeninio suvokimo pozicijų
 Kiekvienais metais vis nauji nerekombinantinių
mikroorganizmų kamienai yra tiriami lauko sąlygomis (pvz.,
biologinės augalų kontrolės reikmėms)
 Tačiau rekombinantinių organizmų tyrimai lauko sąlygomis
yra labai kontroversiški
Rekombinantinių organizmų
“paleidimas” į aplinką
9-6

7.  Pirmieji rekombinantinių bakterijų lauko bandymai
 Juos atliko Steven Lindow iš Kalifornijos universiteto
Berklyje
 Buvo tirti genų inžinierijos būdu sukurtų Pseudomonas
syringae kamienų gebėjimas didinti atsparumą šalnoms

Ice+
gamina baltymus, skatinančius ledo kristalų susidarymą

Ice–
kamienai negamina šių baltymų

Nupurškus augalų paviršių Ice–
kamienų bakterijomis, jos gali
natūraliai konkuruoti su Ice+
bakterijomis ir taip sumažinti jų
proliferaciją
 Lindow siekė gauti leidimą Ice–
rekombinantinio kamieno
lauko bandymams vietovėje Tulelake, Kalifornija

Bandymai vėlavo kelerius metus dėl tesiminių ginčų

Kai 1987 metais buvo gautas leidimas, pradėjo veikti vandalai,
kurie naikino bakterijomis nupurkštus pasėlius

Tačiau išlikusių augalų tyrimai parodė, kad Ice–
iš tiesų apsaugo
tirtus augalus (bulves) nuo šalnų sukeliamų pažaidų
9-7

8.  Terminas bioremediacija reiškia mikroorganizmų
panaudojimą aplinkos taršai sumažinti
 Vykstant bioremediacijai mikroorganizmų pagaminti fermentai
transformuoja toksiškų teršalų struktūrą
 Šis reiškinys vadinamas biotransformacija
 Daugeliu atvejų biotransformacijos pasekmė yra
biodegradacija
 Toksiškas teršalas yra suskaldomas į netoksiškus metabolitus
 Gali vykti biotransformacija be biodegradacijos
 Tokiu atveju teršalas tampa mažiau toksiškas dėl

Oksidacijos ar redukcijos reakcijų

Polimerizacijos reakcijos
Mikroorganizmai gali sumažinti
teršalų kiekį aplinkoje
9-8

9.  Jau gerą šimtmetį mikroorganizmai
naudojami nutekamiesiems vandenims valyti
 Dabar bioremediacija taikoma pavojingų ir
aplinkos poveikiui atsparių atliekų tvarkymui
 Tokie teršalai yra naftos produktai, pesticidai,
organiniai tirpikliai, plastmasės ir kt.
 Nuo 1980 rekombinantiniai mikroorganizmai
yra patentuojami
 Pirmasis patentuotas mikroorganizmas buvo
naftą skaidanti bakterija

Tačiau ji neturėjo komercinės sėkmės
 Ji gali metabolizuoti tik keletą iš daugiau kaip 3000 toksiškų
junginių, esančių žalioje naftoje
9-9

10.  Transgeninių augalų ir gyvūnų
kūrimas yra palyginti nauja,
įdomi biotechnologijos sritis
 Ypač didelės permainos gali
įvykti žemės ūkyje

Žinoma, tai labai priklauso nuo
visuomenės nuomonės
 Paveikslėlyje parodyta
transgeninė pelė, turinti
žmogaus augimo hormono
geną. Šalia – normali pelė.
9.2 AUGALŲ IR GYVŪNŲ
GENETINIO MANIPULIAVIMO
METODAI
9-10

11.  Į augalus arba gyvūnus galima įkelti klonuotus
genus
 Tačiau šie genai nebus stabiliai paveldimi, jei
nesiintegruos į šeimininko genomą
 Ši integracija vyksta dėl rekombinacijos
 Klonuoto geno įterpimas į ląstelę gali sukelti dvi
pasekmes
 Genų pakeitimą
 Genų papildymą
Genų papildymas ir pakeitimas
9-11

12. 9-12
Jei inaktyvinamas
dėl mutacijos =>
geno nokautas
a) Genų pakeitimas b) Genų papildymas
Homologinė
rekombinacija
Nehomologinė
rekombinacija

13.  Bakterijose ir mielėse dažniausiai vyksta genų
pakeitimas
 Jų genomai yra santykinai maži, todėl ir homologinė
rekombinacija su klonuotu genu vyksta gana dažnai
 Sudėtingų eukariotų organizmuose dažniau vyksta
genų papildymas
 Jų genomai yra labai dideli, todėl homologinė
rekombinacija su klonuotu genu vyksta retai

Dažnis maždaug 0.1%
 Todėl norint sukurti aukštesniuosius eukariotus,
turinčius pakeistus genus, specialias metodikas
Genų papildymas ir pakeitimas
9-13

14.  Transgeninius augalus yra sukurti lengviau negu
transgeninius gyvūnus
 Augalų ląstelės yra totipotentinės

Visas organizmas gali būti regeneruotas iš vienos somatinės
ląstelės
 Agrobacterium tumefaciens yra bakterija, natūraliai
sukelianti augalų auglius (galus)
A. tumefaciens gali būti panaudota
transgeniniams augalams kurti
9-14

15. 9-15
Tumor-inducing
plasmid
Transferred DNA
Agrobacterium tumefaciens randamos dirvoje.
Jos gali infekuoti augalo ląsteles, patekusios per
pažeistą augalo vietą
Vykstant infekcijai T DNR, esanti Ti plazmidėje,
perkeliama į augalo ląstelę. T DNR integruojasi
į augalo ląstelės DNR. Genai, esantys T DNR,
sukelia nekontroliuojamą ląstelių dalijimąsi

16. 9-16
Infekuotų augalo ląstelių augimas suformuoja
auglį (galą)

17.  A. tumefaciens T DNR gali būti panaudojama
kaip vektorius klonuotiems genams į augalą
įterpti
 Tačiau pirmiausia reikia modifikuoti Ti
plazmidę
 Genai, sukeliantys auglio augimą, yra pašalinami
 Į T DNR yra įterpiami žymintieji genai, kurių dėka
galima vykdyti transformuotų ląstelių selekciją

Dažniausiai naudojamas KanR
genas
 Pridedamos unikalios restrikcijos fermentų kirpimo
vietos
9-17

18. Klonuojamas genas
Klonuojamas genas yra įterpiamas į
Ti plazmidės T DNR
Rekombinantinė Ti plazmidė yra
pernešama į A. tumefaciens
Rekombinantinė Ti plazmidė
Rekombinan-
tinė
Ti plazmidė
Restrikcijos
fermento
kirpimo vieta
Augalo ląstelės veikiamos A. tumefaciens.
T DNR pernešama ir įjungiama į augalo
ląstelės chromosomą
9-18

19. 9-19
Augalo
ląstelė
Įterpta T DNR, nešanti klonuotą geną
Augalas su klonuotu genu

20.  A. tumefaciens neinfekuoja visų rūšių augalus
 Tačiau yra sukurti kiti plazmidės įterpimo metodai
 Biolistinė genų pernaša (t.y., biologinė balistika)

Antras pagal populiarumą transgeninių augalų kūrimo metodas

Vartojamas “DNR šautuvas”, kuriuo į ląsteles iššaunamos
mikroprojektilės, padengtos DNR
 Mikroinjekcija

DNR injekcijoms į ląsteles naudojamas mikroskopinio dydžio
adatos
 Elektroporacija

Elektros srovė naudojama laikinoms poroms plazminėje
membranoje sukurti; per šias poras į ląstelę gali patekti DNR
9-20

21.  Transgeninių organizmų tyrimai gali suteikti
žinių apie genų funkcijas
 Transgeniniai gyvūnai taip naudojami žmogaus
ligų mechanizmams ir gydymo būdams tirti
 Transgeniniai organizmai taip pat naudojami
žemės ūkyje
9.3 TRANSGENINIŲ AUGALŲ IR
GYVŪNŲ PANAUDOJIMAS
9-21

22.  Nemažai tyrimų atliekama kuriant
transgeninius naminius gyvulius
 Aavis, kiaules, ožkas, galvijus ir pramonines žuvis
 Naujausių tyrimų metu bandoma sukurti
gyvulius, galinčius gaminti medicinai svarbius
baltymus savo pieno liaukose
 Tai kartais vadinama molekuline gyvulininkyste
Transgeniniai naminiai gyvuliai
9-22

23. Baltymai, kurie gali būti gaminami naminių
gyvulių piene
Baltymas Šeimininka
s
Panaudojimas
Laktoferinas Raguočiai Geležies papildas kūdikių maiste
Audinių
plazminogeno
aktyvatorius (TPA)
Ožkos Tirpdo kraujo krešulius
Antikūnai Raguočiai Naudojami kovai su specifinėmis ligomis
α-1-antitripsinas Avys Emfizemai gydyti
Faktorius IX Avys Kai kurioms paveldimoms hemofilijos
formoms gydyti
Panašus į insuliną
augimo faktorius
Raguočiai Insulinui gydyti
9-23

24.  Baltymų gamyba žinduolių organizme yra
pranašesnė už gamybą bakterijose
 1. Kai kurie baltymai geriau funkcionuoja, jei jų
genų ekspresija vyksta žinduoliuose

Taip yra dėl potransliacinės modifikacijos, vykstančios
eukariotuose

Bakterijose taip pat vyksta eukariotų baltymų
degradacija ir neteisingas antrinių/tretinių struktūrų
susidarymas
 2. Rekombinantinių baltymų kiekis piene gali būti
gana didelis

Daugeliu atveju transgeninė karvė gali gaminti apie
~ 1 g/L transgeninio produkto savo piene
9-24

25. 9-25
Žmogaus
hormono
genas
Naudojant rekombinantinės DNR technologiją šalia
avies β-laktoglobulino geno promotoriaus įklonuojamas
žmogaus hormono genas. Šis promotorius funkcionuoja tik
pieno liaukų ląstelėse, todėl baltyminis produktas išskiriamas
į pieną
β-laktoglobulino
promotorius
Plazmidinis
vektorius
Vektorius išvirkščiamas į avies oocitą.
Plazmidė integruojasi į chromosominę
DNR. Avies genome atsiranda
papildomas žmogaus hormono genas.
Oocitas implantuojamas avies patelei.
Gimsta transgeniniai palikuonys
Iš transgeninės avies gaunamas pienas.
Jame yra žmogaus hormono baltymas.
Hormonas išskiriamas iš pieno ir
naudojamas žmonėms gydytiTransgeninė
avis

26. Transgeniniai augalai

27.  Transgeniniams augalams gali būti suteiktos
savybės, naudingos žemės ūkyje
 Pavyzdžiui, Monsanto Company gamina augalus,
labai atsparius glifosatui
 Tai yra herbicido RoundupTM
aktyvus ingredientas
 Lyginant su netransgeniniais augalais, šie augalai
auga pakankamai gerai, esant glifosatą turintiems
pesticidams
Transgeniniai augalai
9-27

28. 9-28

29. Transgeniniuose augaluose modifikuojami požymiai
Požymis Pavyzdžiai
Augalų apsauga
Atsparumas
virusiniams,
bakteriniams ir
grybiniams patogenams
Augalai, ekspresuojantys amerikinės fitolakos antivirusinį baltymą,
yra atsparūs daugeliui virusinių infekcijų
Atsparumas
vabzdžiams
Transgeniniai augalai, ekspresuojantys CrylA baltymą iš Bacillus
thuringensis yra atspatūs įvairiems vabzdžiams
Atsparumas
herbicidams
Turi atsparumo herbicidams genus
Augalų kokybė
Pagerėjęs saugojimas Gaminama antiprasminė RNR, stabdanti augalų nokimą
Pasikeitusi augalo
sudėtis
Augalas praturtinamas kai kurias komponentas, pvz., metioninu ar
provitaminu A
Nauji produktai
Biodegraduojama
plastmasė
Sintetinami polihidroksialkanoatai, iš kurių gaminama
biodegraduojama plastmasė
Vakcinos Gaminamos vakcinos prieš hepatitą B, maliariją ir cholerą
Farmaciniai junginiai Gaminamas interferonas, epidermio augimo faktorius ir kt.
Antikūnai Gaminami įvairūs žmogaus antikūnai
9-29

30. Bt medvilnės (dešinėje) atsparumas kenkėjams
9-30

31. Hepatito B viruso paviršinio baltymo ekspresija
transgeninio tabako lapuose
9-31

32.  Kai kuriuos transgeninius augalus leista naudoti
maistui
 Pirmasis pavyzdys buvo FlavrSavr pomidorai

Į šį transgeninį augalą buvo įterptas genas, koduojantis
antiprasminę RNR
 Ji yra komplementari poligalakturonazės (fermento, dalyvaujančio
nokime - skaldančio pektiną) mRNR

Antiprasminė RNR jungiasi prie mRNR ir blokuoja transliaciją

Be to, dvigrandninė RNR yra degraduojama
 Vyksta geno nutildymas per RNRi mechanizmą
 Praktinis FlavrSavr pomidorų pranašumas yra pailgėjęs
laikymo terminas

Jie nepernoksta taip greitai, kaip tradiciniai pomidorai
9-32

33. 9-33

34. “Auksiniai” ryžiai
9-34

35. 9.4 GENETIŠKAI MODIFIKUOTI
ORGANIZMAI IR APLINKA
9-35

36. Svarbiausi GMO poveikio aplinkai
aspektai
 Tiesioginis poveikis (invazyvumas,
toksiškumas, atsparumo išsivystymas)
 Netiesioginis poveikis (žemės ūkio
technologijų pokyčiai, kenkėjų kontrolės
strategijos pasikeitimai ir kt.)
 Poveikio vertinimo metodų adekvatumas
 Bioįvairovės molekulinis įvertinimas
9-36

37. GMO tiesioginis poveikis bioįvairovei
ir aplinkai
 Genų pernaša – iš GMO į laukines rūšis,
susiformuojant hibridams
 Invazyvumas (piktžoliškumas) – GM augalų arba
jų hibridų gebėjimas išplisti už pirminių pasėlių
laukų ir tapti piktžolėmis arba invazyviomis rūšimis
kitų rūšių arealuose
9-37

38. GMO tiesioginis poveikis bioįvairovei
ir aplinkai
 Specifinių GMO požymių, žalingų kitiems
organizmams ir pažeidžiančių jų funkciją
ekosistemoje, pasireiškimas
 Patogeninės genetinės medžiagos (pvz., virusinių
vektorių) raiška (ekspresija)
 Netikėti reiškiniai, atsirandantys dėl genetinio ir
fenotipinio kintamumo, nelauktų požymių
pasireiškimas dėl genetinės rekombinacijos
9-38

39. Tiesioginį poveikį bioįvairovei ir aplinkai
gali turėti įvairios GMO grupės:
 Augalai, ypač žemės ūkio
 Medžiai
 Mikroorganizmai
 Žuvys
9-39

40. GMO netiesioginis poveikis bioįvairovei ir
aplinkai
 Žemės ūkio ir aplinkosaugos įprastinių
veiklų pasikeitimas
 Žemės ūkio technologijų, panaudojant
GMO,didesnis tausojantis poveikis aplinkai
9-40

41. Žemės ūkio ir aplinkosaugos įprastinių veiklų
pasikeitimas
 Pasikeitusi pesticidų naudojimo praktika
(vabzdžiams atsparių augalų veislių auginimas
sumažina pesticidų naudojimo apimtis ir dažnį)
9-41

42. Žemės ūkio ir aplinkosaugos įprastinių
veiklų pasikeitimas
 Pasikeitusi herbicidų naudojimo praktika (herbicidams
atsparių augalų veislių auginimas skatina plataus spektro
herbicidų naudojimą, o tai kelia pavojų paukščiams,
vabzdžiams ir laukiniams augalams)
9-42

43. Žemės ūkio ir aplinkosaugos įprastinių
veiklų pasikeitimas
 Žemės naudojimo pobūdžio pasikeitimas (augalų, atsparių
įvairiems abiotiniams veiksniams – sausrai, druskingumui,
šalnoms, naudojimas išplečia ž.ū. naudmenų ribas; tai gali
turėti tiek teigiamų, tiek neigiamų pasekmių, priklausomai
nuo konkrečios situacijos)
9-43

45. Poveikio aplinkai vertinimo metodų
adekvatumas
 Sutariama dėl to, kad:
 Būtina vykdyti moksliniais tyrimais paremtą
poveikio aplinkai įvertinimą
 GMO poveikis aplinkai iš esmės yra tokio paties
pobūdžio, kaip ir kitų biologinių žemės ūkio
produktų (naujos augalų veislės, biologinės
kontrolės priemonės)
9-45

46. Poveikio aplinkai vertinimo metodų
adekvatumas
 Diskutuojama dėl:
 Duomenų interpretacijos
 Atskaitos taško (GMO poveikį lyginti su
egzistuojančiomis žemės ūkio sistemomis ar su
baziniais ekologiniais duomenimis?)
 Laboratorinių ir lauko ekologinių tyrimų santykio
(duomenų ekstrapoliacijos problema)
 Tarptautinių tyrimų standartų
9-46

47. GMO poveikio bioįvairovei ir aplinkai
molekulinis vertinimas
 GMO poveikio bioįvairovei ir aplinkai vertinimas
reikalauja naujų metodų panaudojimo, tiek
atliekant specifinius tyrimus, tiek ir monitoringą:
 Molekulinių žymenų panaudojimo bioįvairovės
įvertinimui
 Genetinių resursų tyrimo ir genų bankų sudarymo
 Funkcinės genomikos metodų naudojimo genų kontrolei
9-47

48. 9-48

49.  Genų terapija yra klonuotų genų įterpimas į
gyvas ląsteles, bandant išgydyti ligą
 Tyrimai genų terapijoje yra nukreipti į:
 Gydyti paveldimas ligas
 Gydyti vėžį ir širdies ligas
 Kovoti su infekcijomis, tokiomis kaip AIDS
 Žmogaus genų terapija yra savo pradinėje
stadijoje
 Nepaisant to, jau yra kai kurių sėkmingų ir
nesėkmingų gydymo rezultatų
9.5 ŽMOGAUS GENŲ TERAPIJA
9-49

50. Ligos, kurios galėtų būti gydomos genų terapija
Ligos tipas Gydoma liga
Kraujo ligos Siklemija, hemofilija, sunkus kombinuoto imunodeficito
sindromas (SCID)
Metabolizmo ligos Glikogeno kaupimo ligos, lizosomų kaupimo ligos,
fenilketonurija, Lesch-Nyhan sindromas
Neurologinės ligos Duchenne raumenų distrofija, miotoninė raumenų distrofija
Plaučių ligos Cistinė fibrozė
Vėžys Smegenų navikai, krūties vėžys, storosios žarnos vėžys,
piktybinė melanoma, kiaušidžių vėžys ir kt.
Kardiovaskulinės
ligos
Aterosklerozė, hipertenzija
Infekcinės ligos AIDS, latentinės virusinės infekcijos
9-50

51.  Naudojami du įterpimo metodai
 1. Nevirusinis metodas
 2. Virusinis metodas
9-51
Genų terapija yra klonuotų genų
įterpimas į žmogaus ląsteles

52. 9-52
Virusas yra genetiškai
pakeistas taip, kad jis negali
proliferuoti po to, kai pateko
į šeimininko ląstelę
a) Nevirusinis metodas b) Virusinis metodas
DNR-liposomos kompleksas
patenka į ląstelę endocitozės
būdu
Liposoma degraduoja ir
DNR patenka į
citozolį
DNR importuojama į
ląstelės branduolį
Retrovirusas patenka į
ląstelę endocitozės
būdu
Viruso apvalkalas išsiskaido,
RNR patenka į
citozolį
Vyksta RNR atvirkštinė transkripcija į
DNR, kuri keliauja į branduolį
Liposoma
Turi teigiamą
krūvį (katijoninį)
DNR, nešanti
reikalingą geną
Viruso
apvalkalas
Kapsidė
RNR
Retroviruso RNR genomas
turi genoterapijai reikalingą geną

53. 9-53
Nesukelia imuninio atsako
Sukelia imuninį atsakąŽemas efektyvumas
Labai efektyvusPRANAŠUMAS
TRŪKUMAS
a) Nevirusinis metodas b) Virusinis metodas
Vykstant rekombinacijai, DNR,
turinti reikalingą geną,
integruojasi į taikinio ląstelės DNR
Vykstant rekombinacijai, DNR,
turinti reikalingą geną,
integruojasi į taikinio ląstelės DNR

54.  Adenozindeaminazės deficitas buvo pirmoji
paveldima liga, gydyta genų terapijos metodu
 Adenozindeaminazė (ADA) yra fermentas,
dalyvaujantis purinų metabolizme
 Jei abi geno kopijos yra defektyvios, organizmo ląstelėse
kaupiasi dezoksiadenozinas
 Dezoksiadenozinas yra ypač toksiškas B ir T ląstelėms
 Šių ląstelių žūtis sukelia ligą, vadinamą sunkiu kombinuotu
imunodeficito sindromu (severe combined
immunodeficiency disease - SCID)
 Negydomas SCID yra letalus ankstyvame amžiuje
9-54
Pirmoji žmogaus genų terapija

55.  Adenozindeaminazės (ADA) trūkumą galima
gydyti trimis būdais
 1. Suderinamo donoro kaulų čiulpų persodinimas
 2. Išgrynintu ADA, imobilizuotu ant
polietilenglikolio
 3. Genų terapija
 1990 rugsėjo 14 d. buvo atlikta pirmoji genų
terapija mergaitei, turinčiai ADA trūkumą
 Prieš klinikinį gydymą normalus ADA genas buvo
klonuotas į retrovirusą, kuris gali infekuoti
limfocitus
9-55

56. 9-56
Tai vadinama ex vivo metodu
Genetinės manipuliacijos
vyksta ne žmogaus kūne, tačiau
tų manipuliacijų produktai yra
reintrodukuojami į organizmą
Limfocitai
Iš SCID paciento paimami
limfocitai be ADA
Ląstelės auginamos laboratorijoje
Ląstelės užkrečiamos retrovirusu,
turinčiu normalų ADA geną
Vykdoma ADA genu koreguotų
limfocitų reinfuzija į paciento
organizmą

57. Ashanti DeSilva, pirmoji pacientė,
kuriai taikyta genų terapija
9-57

58.  Cistinė fibrozė (CF) yra viena dažniausių
recesyvinių žmogaus paveldimų ligų
 Ją sukelia geno, koduojančio jonų transporto
baltymus, defektas
 Tai sukelia nenormalų druskų ir vandens balansą
 Dėl to plaučiuose renkasi sekretas
 Išsivysto chroniškos plaučių infekcijos, kurios
būna letalios
9-59
Cistinei fibrozei gydyti gali būti
naudojami genoterapiniai aerozoliai

59.  Plačiai tiriamos CF genų terapijos glimybės
 CF genų terapijai realizuoti reikia normalų CF geną
pristatyti į plaučių ląsteles

Todėl ex vivo metodas, naudotas ADA geno terapijoje, čia netinka
 CF geno terapija vykdoma naudojant aerozolinį
purškalą
 Vienu atveju normalus CF genas yra įpakuotas į
adenovirusą
 Kitu atveju – į liposomą
 Inhaliuojant genoterapinį aerozolį plaučių epitelio ląstelės
endocitozės būdu pasiima liposomas ir adenovirusus,
turinčius normalų CF geną
9-59