Доля трансгена

Досить суттєвою перешкодою на шляху бурхливого розвитку генної терапії та одержання трансгенних тварин можна вважати непередбачувану поведінку введеного в організм гена. Фахівці Інституту молекулярної генетики РАН простежили за долею ДНК, уведеної мишам і шовковицевому шовкопряду. Вчені припустили: геном деяких тварин так перебудовує введену ДНК, що вона набуває здатності до стабільного існування поза хромосомами.

Генна терапія можлива лише в тому разі, якщо ген, уведений у клітину, зберігається у ній і працює. Коли трансген вбудовується в одну з хромосом господаря, він у ній залишається і переходить із покоління в покоління. Так досягається стабільність гена, але не безвідмовна робота: вона залежить від місця вбудови у геном, яке ніхто йому вказати не може. Тому вмонтовані гени нерідко взагалі ніяк себе не виявляють. Останнім часом багато дослідників вважають перспективнішою ситуацію, коли ген, що вводиться у хромосому, не вбудовується, а існує сам по собі, тому його робота не залежить від положення у геномі. Питання в тому, чи буде така конструкція сталою. Можливу долю автономної ДНК і з’ясовували московські генетики.

Робота почалася з експериментів над шовковицевим шовкопрядом. У його клітини вводили ДНК, що містить послідовність вірусу саркоми Рауса. Введена у клітини шовкопряда ДНК обмінялася ділянками з хромосомою господаря і дістала фрагмент, який дозволив трансгену існувати автономно. При цьому вірусна послідовність самоліквідувалася.

Одержаний вектор учені ввели мишам. Частина ДНК вбудовувалася у мишачі хромосоми, а частина, приблизно 10 копій на клітину, перебувала у вільному стані. У такому вигляді трансген переходить потомству, дослідники виявили його навіть у другому поколінні трансгенних мишей. До цього моменту введена послідовність остаточно позбулася ДНК-бактерій і шовковицевого шовкопряда, причому перебудови ДНК були однотипними у різних особин одного покоління. Внаслідок цього трансген втратив понад половину своєї ДНК, але зберіг ділянку, необхідну для автономного існування.

Схожі випадки, втрату більш як половини маси ДНК, що супроводжувалася утворенням автономної структури, описали зарубіжні науковці на моделі трансгенної миші й у культурі клітин людини HeLa.

Особливість перебудов трансгенів, за якими спостерігають московські вчені, — їх невипадковий характер. І в клітинах шовковицевого шовкопряда, і в мишачих клітинах ДНК зазнала подібних змін, які в обох випадках завершилися у другому поколінні трансгенних тварин. Очевидно, існують загальні принципи специфічної взаємодії між уведеною ДНК і хромосомами господаря. Зазнавши всіх необхідних змін, надалі трансген існує стабільно й у незмінному вигляді. Дослідники припустили, що у клітинах існує система уніфікації трансгенів, їх «адаптації» до тривалого самостійного існування поза хромосомою. Вчені вважають, що така «адаптація» введеної ДНК може стати одним з етапів створення стабільних конструкцій для генної терапії й одержання трансгенних тварин — повідомляє агентство «ІнформНаука».