Генетическая инженерия
Генная инженерия

• Генная терапия

2024

В России ревматоидный артрит начали лечить уникальной технологией генной инженерии

16 октября 2024 года в Клинике ревматологии, нефрологии и профпатологии имени Е. М. Тареева Сеченовского Университета началось применение уникальной отечественной технологии генной инженерии для лечения ревматоидного артрита. Новый метод основан на использовании моноклональных антител, разработанных российскими фармацевтическими компаниями. Подробнее здесь.

Генная инженерия: В Китае вернули слух глухим с рождения детям

В середине июня 2024 года были представления результаты шанхайского клинического исследования новой генной терапии AAV1-hOTOF, которая позволяет вернуть слух детям с врожденной формой наследственной глухоты, вызванной мутациями в гене OTOF. В ходе исследования удалось восстановить слух у всех пяти детей, которые проходили лечение. Исследование будет продолжено для оценки долгосрочной безопасности и эффективности терапии. Подробнее здесь.

Путин подписал указ о создании Национального центра генетических ресурсов сельхозживотных

Президент России Владимир Путин подписал указ о создании Национального центра генетических ресурсов сельскохозяйственных животных. Соответствующий документ был опубликован 19 марта 2024 года. Подробнее здесь.

Генетически модифицированные коровы начали давать молоко для диабетиков

13 марта 2024 года американские специалисты из Иллинойсского университета в Урбане-Шампейне сообщили о том, что им удалось вывести генетически модифицированных коров, способных давать молоко для диабетиков. Ожидается, что это достижение в перспективе поможет решить проблему дефицита инсулина в мировом масштабе.

Люди с диабетом первого типа не могут выжить без инсулина. У больных диабетом второго типа потребность в инсулине для контроля уровня сахара и профилактики осложнений может возникнуть по мере прогрессирования болезни и снижения эффективности пероральных препаратов. По оценкам Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), в глобальном масштабе только около половины пациентов с диабетом получают необходимое количество инсулина: для многих из них этот препарат недоступен из-за его высокой стоимости.

𝓲

Unsplash

В рамках нового исследования американские специалисты совместно с бразильскими коллегами из Университета Сан-Паулу вставили сегмент человеческой ДНК, кодирующий проинсулин — белок-предшественник активной формы инсулина, в ядра клеток 10 коровьих эмбрионов. Затем их имплантировали в матку обычных коров. Генетическая модификация была нацелена на экспрессию только в вымени животных.Дмитрий Бородачев, DатаРу Облако: Наше преимущество — мультивендорная модель предоставления облачных услуг

Цель проекта заключалась в том, что произвести проинсулин и затем очистить его до инсулина. Но оказалось, что молоко генетически модифицированных коров содержит не только человеческий проинсулин, но и собственно инсулин. По оценкам, такие животные способны производить до 1 грамма инсулина на 1 литр молока. Одна международная единица инсулина является биологическим эквивалентом 0,0347 мг чистого кристаллического инсулина. Таким образом, каждый грамм эквивалентен 28 818 единицам инсулина. Иными словами, стадо из 100 голов способно удовлетворить потребности в инсулине всех диабетиков в США.^[1]

2022: Путин продлил программу развития генетических технологий до 2030 года

В конце марта 2022 года президент России Владимир Путин подписал указ, которым продлил Федеральную научно-техническую программу развития генетических технологий до 2030 года. Изначально она была рассчитана до 2027 года, на реализацию проекта планировалось потратить 127 млрд рублей, включая 115 млрд рублей бюджетных средств. В его реализации участвует более 100 научных организаций и вузов. Подробнее здесь.

2021

В России создают центр геномного секвенирования

17 ноября 2021 года президент России Владимир Путин заявил о создании Центра генетической информации на базе Всероссийского института генетических ресурсов растений имени Вавилова. Подробнее здесь.

Fujifilm инвестирует $850 млн в генную терапию

В конце июня 2021 года стало известно, что Fujifilm инвестирует $850 млн в разработки по генной терапии своего подразделения CDMO Fujifilm Diosynth Biotechnologies. Компания разделит предоставленные средства между своими заводами в Великобритании и США. Запланированные расходы «в основном нацелены на значительное увеличение мощностей по производству биофармацевтических препаратов, таких как вакцины против COVID-19 и передовые методы лечения», - отметила представительница компании. Подробнее здесь.

Первое в истории возвращение зрения человеку с помощью генной инженерии

В конце мая 2021 года впервые в истории человеку вернули зрение с помощью генной инженерии. Исследователи сообщили, что их методика позволяет восстановить функцию нейронов сетчатки при неврологических заболеваниях вне зависимости от наличия мутаций.

В исследовании принял участие пациент 58 лет с пигментным ретинитом, нейродегенеративным заболеванием глаз, который ослеп в 18 лет. Генетики предложили ему изменить клетки таким образом, чтобы они снова смогли производить светочувствительный белок ChrimsonR, обеспечивающий функцию фоторецепторов.

Впервые в истории человеку вернули зрение с помощью генной инженерии

Пациенту произвели внутриглазную инъекцию аденоассоциированного вирусного вектора, кодирующего ChrimsonR, а затем провели световую стимуляцию через специальные защитные очки. Эти очки проецировали визуальные изображения внешнего мира в виде световых импульсов определенного диапазона на сетчатку, чтобы активировать оптогенетически преобразованные ганглиозные клетки. В результате через семь месяцев зрение пациента восстановилось настолько, что с помощью очков он смог находить различные предметы, распознавать и даже считать их. Впрочем, исследователи предупредили, что даже в специальных очках пациент не сможет читать или распознавать лица, для этого требуется очень высокое разрешение, которого пока невозможно достичь с помощью таких технологий.

По словам авторов терапии, мозг пациента «выучил новый язык» и начал сопоставлять нетипичные новые сигналы, получаемые от сетчатки, с картиной внешнего мира. Многоканальная электроэнцефалография выявила активность зрительной коры во время испытаний. Это первый зарегистрированный случай частичного функционального восстановления зрения, утраченного вследствие нейродегенеративного заболевания, после оптогенетической терапии. Авторы исследования предполагают, что их методика может успешно использоваться для лечения всего спектра таких расстройств.^[2]

2019: Суд приговорил Хе Цзинькуя к трём годам тюрьмы за создание первых в мире генетически модифицированных детей

В конце декабря 2019 года китайский суд приговорил Хе Цзинькуя к трём годам тюрьмы за создание первых в мире генетически модифицированных детей. Подробнее здесь.

2018: Рождение первых в мире генномодифицированных детей

В конце ноября 2018 года китайский ученый Хе Цзинькуй (He Jiankui) заявил о рождении первых в мире генномодифицированных детей. В связи с этим правительство Китая поручило властям провинции Гуандун провести «немедленное расследование». Подробнее здесь.

Генетические банки данных

• Генетические банки данных (биобанки, биорепозитории, хранящие биологические образцы)
• Национальная база генетической информации

Генотерапевтические препараты

Основная статья: Генотерапевтические препараты

Биоинформатика

Основная статья: BioIT - Биоинформатика (главные тренды)

Геномика и биоинформатика (рынок Россия)

Основная статья: Геномика и биоинформатика в России

Биохакинг

Основная статья: Биохакинг

Генная инженерия семян - Агробиотехнологии

Агробиотехнологии используют новые высокопродуктивные устойчивые к внешним угрозам сорта растений и породы животных. Прирост производительности обеспечивается за счет использования современных высокотехнологичных удобрений, кормовых добавок и средств защиты растений. Рост финансовых результатов компании достигается за счет повышения урожайности (20-30%), улучшения качественных характеристик продукции (20-40%), сокращения затрат на сельскохозяйственное производство (30-40%).

Селекционно-генетические центры

Многие отечественные агрохолдинги долгое время зависели (и продолжают зависеть) от зарубежного генетического материала, платя многомилиионные валютные royalty поставщикам. Накопленная экспертиза, современные математические аппараты и системы автоматизации позволяют уже самостоятельно разрабатывать инструментарий для релевантной оценки племенного потенциала животных, прогнозирования их продуктивности в следующем поколении и оценки точности сделанного прогноза.

Генная инженерия — одна самых инновационных областей сельского хозяйства, говорит Руководитель Центра международного агробизнеса и продовольственной безопасности РАНХиГС Анатолий Тихонов. Но в России организмы, генотип которых изменен при помощи методов генной инженерии, запрещены на законодательном уровне. Исследовать — можно, и российские ученые этим занимаются, говорит Роман Куликов, руководитель направления «Биотехнология в сельском хозяйстве и промышленности» кластера биомедицинских технологий «Сколково». По его словам, несмотря на запрет использования, в Россию всё же завозят генномодифицированные семена — отследить их практически невозможно^[3].

Технологию используют для того, чтобы сделать растения устойчивыми к заболеваниям, например, фитофторозу, объясняет Орлова из «Промбиотеха». По ее словам, помидоры, капуста или другие растения становятся даже экологичнее обычной продукции, заболевания которых приходится устранять химией.

В последние годы в России создают гибриды подсолнечников и кукурузы с использованием современных методов селекции. Однако до сих пор большинство семян импортные. По словам Куликова, один из лидеров российского рынка в этом направлении — компания «Агроплазма». Она не просто скрещивает растения: селекция более тонкая, на уровне ДНК и молекул, когда селекция происходит в более ускоренном режиме — вместо десяти лет требуется пять-шесть.

Почему это важно

Все животные и растения, которые используются сегодня в сельском хозяйстве, изначально были дикими. Человек отбирал необходимые для жизни породы и сорта по определенным признакам: в преимуществе был крупный рогатый скот, который давал больше молока и мяса, и наиболее устойчивые к неблагоприятным климатическим условиям растения. Побочным эффектом такого отбора является накопление вредных мутаций – в изолированных группах с малым количеством особей изменения ДНК, снижающие приспособленность организма, накапливаются быстрее, так как нет притока «хороших» генов от особей извне. Этот процесс неизбежно ведет к сужению генетического разнообразия – вплоть до потери ценных признаков и свойств.

В силу особенностей организации генома при селекции по конкретному признаку отбирается не только ген, его контролирующий, но и крупный участок генома, который может содержать вредные признаки, влияющие на приспособленность. Для того, чтобы создавать новые сорта и выводить новые породы, улучшенные по определенным характеристикам, необходимо уметь идентифицировать вредные мутации, а потом при помощи современных специальных методов оценивать ценность генотипов для селекции с поправкой на эти мутации.

Новые технологии в здравоохранении

Примечания