АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

Клеточная инженерия

Одним из основных методов биотехнологии является клеточная инженерия ¾конструирование клеток нового типа на основе их гибридизации, реконструкции и культивирования. Клеточная и тканевая инженерия направлены на решение научных и практических задач ¾ манипуляция с полученными в лабораторных условиях молекулами, клетками, тканями и органами для замены или поддержания функции поврежденных частей организма. Развитию клеточной инженерии способствовало освоение техники оплодотворения in vitro и создание клонированных животных, разработка технологии трансплантации эмбрионов и методов микроманипуляций с ними. В 1996 году шотландским учёным из Эдинбурга впервые удалось получить овцу из энуклеированной яйцеклетки, в которую было пересажено ядро соматической клетки (вымени) взрослого животного. Эта работа открыла широкие перспективы в области клонирования животных и встраивания в их геном различных генов, в том числе генов человека.

Гибридизация соматических клеток. В основе метода лежит слияние соматических клеток, в результате чего образуются гетерокарионы, содержащие ядра обоих родительских типов. Образовавшиеся гетерокарионы дают начало двум одноядерным гибридным клеткам. Такую искусственную гибридизацию можно осуществлять между соматическими клетками, принадлежащими далёким в систематическом отношении организмам. Для получения гибридных клеток применяют специальные методики (обработка клеток инактивированным вирусом Сендай, использование селективных сред, на которых погибают родительские клетки, а гибридные клетки выживают и др.). После слияния новая клетка временно содержит двойной набор хромосом, который постепенно редуцируется за счет случайной утери мышиных или человеческих хромосом. Оставшиеся хромосомы могут быть идентифицированы морфологически или путем использования специальных методов окраски. Гибридные клетки в культуре могут быть протестированы на предмет наличия конкретных продуктов генов. Наличие или дефицит этих продуктов прямо коррелирует с наличием или отсутствием конкретных хромосом.

Межвидовая гибридизация соматических клеток животных сыграла важную роль в исследовании механизмов реактивации генома покоящейся клетки и степени фенотипического проявления отдельных генов, клеточного деления, в картировании генов в хромосомах человека, в анализе причин злокачественного перерождения клеток. Гибридизацию клеток млекопитающих используют также для изучения действия генов. В частности, метод гибридизации клеток нашел применение для установления в геноме млекопитающих регуляторных генов, контролирующих работу структурных генов.

· Гетерокарион (от греч. heteros — другой и karyon — ядро) — клетка с двумя или более ядрами, сформированная в результате экспериментального слияния двух или более генетически различных клеток. Английский ученый Г. Харрис в 1965 году впервые получил гетерокарионы, образованные клетками мыши и человека. Присутствие в гетерокарионе ядер разных типов может нивелировать присущие тому или иному типу биохимические дефекты. Так, в гетерокарионе, образованном при слиянии клеток больных с синдромами Хюрлер и Хантера, характеризующихся нарушением обмена гликозаминогликанов, нормализуется их метаболизм, т.к. при этих синдромах дефектны различные белки, участвующие в обмене гликозаминогликанов.

· Гибридома. При слиянии нормальной клетки с опухолевой получают гибридому. Клетки гибридомы обладают способностью к синтезу специфического белка (свойство нормальной клетки) и неограниченному росту (свойство опухолевой клетки). В результате подобная гибридома за сравнительно короткий срок накапливает большое количество специфического белка (моноклональные антитела, гормоны, факторы роста, факторы свертывания крови, нейротрофические факторы и др.), который может быть выделен и использован для диагностики и лечения различных заболеваний.

Реконструкция клеток. Предполагает слияние клеточных фрагментов между собой или с неповрежденными клетками. Путем реконструкции получают клетки с различными свойствами, либо клетки с ядром и цитоплазмой от разных родителей. Такие конструкции используют для изучения влияния цитоплазмы в регуляции активности ядра. Одним из наиболее распространенных способов модификации клеток является введение в них индивидуальных генов, т.е. метод генетической инженерии. Встраивание активного гена на место отсутствующего или поврежденного открывает путь для лечения наследственных болезней. В общем виде протокол подобного лечения выглядит следующим образом: 1) выделение клеток из организма больного; 2) использование методов генной инженерии для встраивания в клетки недефектных генов с тем, чтобы эти клетки приобрели способность экспрессировать нужные белки; 3) трансплантация клеток с модифицированным геномом в организм больного.

Дата добавления: 2015-05-19 | Просмотры: 894 | Нарушение авторских прав