Развитие новых направлений биосенсометрии, видимо, будет за­висеть от успехов микроэлектроники, основанной на применении продуктов биотехнологии, например ферментов и антител. Не­давно были созданы ион-селективные транзисторы на основе полевого эффекта (FETbi): в таких устройствах на изолирую­щий слой транзистора помещается мембрана с избирательной проницаемостью. На поверхность транзистора можно было бы нанести ферменты и антитела так, чтобы он «чувствовал» свя­зывание белка и/или возможные его конформационные измене­ния и/или реакцию с субстратом. Первым шагом здесь явля­ется разработка чувствительного к пенициллину FETa, в кото­ром применен фермент пенициллиназа (Caras, Janata, 1980).

Зададимся теперь вопросом, можно ли лечить болезни чело­века путем трансплантации нормальных и измененных генети­ческими методами культивируемых клеток либо тканей орга­низма-хозяина, видоизмененных методами клеточной инженерии? Напомним, что интерес к лечению наследственных аномалий обмена веществ методом трансплантации недавно вновь возрос в результате изучения эпителиальных клеток амниона человека. Эти клетки легко получить из плаценты и культивировать. Они синтезируют и выделяют в среду ферменты, отсутствующие при некоторых заболеваниях, связанных с накоплением лизосом, а кроме того, по-видимому, не образуют поверхностных антиге­нов и поэтому не будут отторгаться реципиентом.

Надо сказать, что лечение заболеваний, развивающихся из-за: недостатка соединений, образуемых в норме определенным ти­пом клеток (например, гормонов, синтезируемых эндокринными  железами, или молекул глобинов, формируемых клетками кост­ного мозга), — задача архисложная. Несингенные клетки чело­века (взятые от трупа, плода или от неидентичного донора), образующие нужное вещество, будут неизменно отторгнуты, ес­ли только поверхностные антигены HLA или иммунологический ответ на них не модифицировать или подавить каким-то обра­зом. Можно также попытаться изменить геном одной из клеточ­ных линий самого пациента (например, фибробластов) путем встраивания генов (с использованием ДНК-трансформации или рекомбинантных вирусных векторов), дерепрессии или же ме­тодом слияния клеток. Здесь сразу же возникают опасения, свя­занные с возможностью реимплантации людям генетически не­полноценных, зараженных вирусами клеток, риском неопроли­ферации. Следует учитывать, что вместе с синтетическим геном клетке, видимо, должна быть передана способность и к осуще­ствлению других необходимых функций. Например, для лечения  диабета клетку нужно «научить» не только вырабатывать инсулин, но и упаковывать его в секреторные гранулы, регулиро­вать его синтез и экзоцитоз в соответствии с содержанием глюкозы в крови (т. е. нужен еще и некий датчик глюкозы). Механизм генетического контроля этого процесса, видимо, очень сложен, и сегодня мы о нем ничего не знаем.

Высказывалось мнение, что методы цитогенетической моди­фикации в первую очередь следовало бы применить для лечения таких потенциально летальных болезней, как серповидноклеточ­ная анемия или талассемия. В этих случаях болезнь возникает из-за аномалий в одном гене или комплексе генов, а экспрессия происходит в одном типе тканей. Плюрипотентные кроветворные стволовые клетки костного мозга продолжают реплицироваться всю жизнь, и, если модифицировать их генетическими методами и реимплантировать в костный мозг, они смогут стать важным компонентом синтезирующей гемоглобин ткани. Впрочем, если сегодня такие исследователи, как Меркола и Клайн, уже ставят вопрос о том, не пришло ли время экспериментов по трансплан­тации генов человека, то многие в противовес им указывают, что, прежде чем двигаться дальше, нам нужно провести мно­жество опытов на животных, оценить степень риска и т. д. Нет сомнения, что в будущем, кроме того, придется решать пробле­му совмещения научных и медицинских возможностей биотех­нологии и связанных с их использованием вопросов этики.

ЛИТЕРАТУРА

Антибиотики и биоконверсия

Aharonowitz Y., Cohen G. (1981). The microbiological production of pharmaceuti­cals, Scient Am., 245, 106—118.

Finter N. B., Fantes K. H., 1980. The purity and safety of interferons prepared for clinical use: the case for Iymphoblastoid interferon. In: Interferon 2 (ed. Gresser L), pp. 65—80, Academic Press, London, New York.

Van Wesel A. L., van Steenis G., Hannick C. A., Cohen H. (1978). New approach to the production of concentrated and purified inactivated polio and rabies tis­sue culture vaccines, Devl Biol. Standard, 41, 159—168.

Моноклональные антитела

Belchetz P. E., Braidman I. P., Cralwy J. C. W., Gregoriadis G. (1977). Treat­ment of Gaucher’s disease with liposome-entrapped glucocerebroside: β-glucosi- dase, Lancet, ii, 116—117.

Buckman R. (1982). Tumour markers in clinical practice, Br. J. Hosp. Med., 27, 9—20.

Coons A. H., Kaplan M. H. (1950). Localisation of antigen in tissue cells. Impro­vements in a method for the detection of antigen by means of fluorescent anti­body, J. exp. Med., 91, 1—13.

Dausset J., Svejgaard A. (1977). HLA and Disease, pp. 316, Munksgaard, Co­penhagen.

Diamond B. A., Yelton D. E., Scharff M. D. (1981). Monoclonal antibodies. A new technology for producing serological reagents, New Engl. J. Med., 304, 1344— 1349.

Gilliland D. G., Streplewski Z., Collier R. 1., Mitchell K. F., Chang T. H., Koprow- ski H. (1980). Antibody directed cytotoxic agents: use of monoclonal antibody to direct the action of toxin A chains to colorectal carcinoma cells, Proc, πatn. Acad. Sci. USA, 77, 4539.

Gregoriadis G. (1981). Targeting of drugs: implications in medicine, Lancet, H, 241—246.

Kdhler G., Milstein C. (1975). Continuous cultures of fused cells secreting anti­body of predefined specificity, 256, 495—497.

Koprowski H., Steplewski Z., Herlyn D., Herlin M. (1978). Study of antibodies against human melanoma produced by somatic cell hybrids, Proc, natn. Acad. Sci. USA, 75, 3405—3409.

Leserman L. D., Machy P., Barbet J. (1981). Cell-specific drug transfer from liposomes bearing monoclonal antibodies, Nature, 293, 226—228.

Nairn R. C. (1976). Fluorescent Protein Tracing, 4th edn., pp. 648, Livingstone, Edinburgh.

Olsnes S. (1981). Directing toxins to cancer cells, Nature, 290, 84.

Ritz 1., Pesando J. M., Notis-McConarty J., Lasarus H., Schlossman S. F. (1980). A monoclonal antibody to human acute lymphoblastic leukaemia antigen, Natu­re, 283, 583—585.

Secher D. S., Burke D. C. (1980). A monoclonal antibody for large-scale purifi­cation of human leukocyte interferon, Nature, 285, 446—450.

Yalow R. S., Berson S. (1960). Immunoassay of endogenous insulin in man, J. clin. Invest., 39, 1157—1175.

Yeh M. Y., Hellstrom L, Brown 1. P., Warner G. A., Hansen J. A., Hellstom K. E. (1979). Cell surface antigens of human melanoma identified by monoclonal antibody, Proc, natn. Acad. Sci. USA, 76, 2927—2931.

Лекарственные препараты, получаемые с помощью технологии рекомбинатных ДНК

Bloom В. R. (1980). Interferons and the immune system, Nature, 284, 593— 595.

Crea R., Kraszewski A., Hirose T., Itakura K. (1978). Chemical synthesis of genes for human insulin, Proc, natn. Acad. Sci. USA, 75, 5764—5769.

Derynck R., Remant E., Saman E., Stanssens P., De Clerq E., Content I., Fiers W. (1980). Expression of human fibroblast interferon gene in Escherichia coli, Nature, 287, 193—197.

Dreesman G. R., Sancheq Y., Ionescu-Matia L, Sparrow J. T., Six H. R., Peter­son D. L., Hollinger F. B., Melnick J. L. (1982). Antibody to hepatitis B sur­face antigen after a single inoculation of uncoupled synthetic HBsAg peptides, Nature, 295, 158—160.

Edge M. D., Greene A. R., Heathcliffe G. R., Meacock P. A., Schuch W., Scan­lon D. B., Atkinson T. C., Newton C. R., Markham A. F. (1981). Total synthesis of a human leukocyte interferon gene, Nature, 292, 756—762.

Edman J. C., Hallewell R. A., Valenzuela P., Goodman H. M., Rutter W. J. (1981). Synthesis of hepatitis B surface and core antigens in E. coli, Nature 291, 503—506.

Goeddel D. V., Kleid D. G., Bolivar F., Heyneker H. L., Yansura D. G., Crea R., Hirose T., Kraszewski A., Itakua K., Riggs A. D. (1979). Expression in Esche­richia coli of chemically synthesized genes for human insulin, Proc, natn Acad. Sci. USA, 76, 106—110.

Goeddel D. V. et al. (1979). Direct expression in Escherichia coli of a DNA sequence coding for human growth hormone, Nature, 281, 544—548.

Hitzeman R. A., Hagie F. E., Levine H. L., Goeddel D. V., Ammerer G., Hall B. D, (1981). Expression of a human gene for interferon in yeast, Nature 293 717—722.

Keen H., Glynne A., Pickup J. C., Viberti G. C., Bilous R. W., Jarrett R. J-, Marsden R. (1980). Human insulin produced by recombinant DNA technology: safety and Iiypoglycaemic potency in healthy men, Lancet, ii, 398—401.

Olson K-, Fenno J., Lin N., Harkins R. N., Snider C., Kohr W. H., Ross M. J., Fodge D., Prender G., Stebbing N. (1981). Purified human growth hormone from E. coli is biologically active, Nature, 293, 408—411.

Miller W. L., Baxter J. D. (1980). Recombinant DNA — A new source of insulin, Diabetologia, 18, 431—436.

Southern E. M. (1975). Detection of specific sequences among DNA fragments separated by gel electrophoresis, J. Mol. Biol., 98, 503—517.

Stiehm R., Kronenberg L. H., Rosenblatt H. M., Bryson Y., Merigan T. C. Inter­feron: immunobiology and clinical significance, Ann. Intern. Med., 96, 80—93.

Turner A. P. F., Pickup J. C. (1985). Diabetes mellitus: biosensors for research and management, Biosensors, 1, 85—115.

Updike S. J., Hicks G. P. (1967). The enzyme electrode, Nature, 214, 986—988: Zuckerman A. J. (1982). Developing synthetic vaccines, Nature, 295, 98—99.

Молекулярная генетика болезней человека

Anonymous (1984). Molecular genetics for the clinician, Lancet, i, 257—259.

Bell G. 1., Selby M. J., Rutter W. J. (1982). The highly polymorphic region near the human insulin gene is composed of simple randomly repeating sequences. Nature, 295, 31—35.

Davies K. E., Pearson P. L., Harper P. S., Murray J. M., O’Brien L, Sarfarazi M., Williamson R. (1983). Linkage analysis of two cloned DNA franking the Duchenne muscular dystrophy locus on the short arm of the human X chro­mosome, Nucleic Acids Res., 11, 2303—2312.

Emery A. E. H. (1981). Recombinant DNA technology, Lancet, ii, 1406—1409.

Gusella J. F., Wexler N. S., Conneally P. M. et al. (1983). A polymorphic DNA marker genetically linked to Huntington’s disease, Nature, 306, 234—238.

Kay У. W., Dozy A. M. (1978). Antenatal diagnosis of sickle-cell anaemia by DNA analysis of amniotic cells, Lancet, ii, 910—912.

Little P. F. R., Annison G., Darling S., Williamson R., Camba L., Model B'. (1980). Model for antenatal diagnosis of β-thalassaemia and other monogenic disorders by molecular analysis of linked DNA polymorphisms, Nature, 285, 144—147.

Rotwein P., Chyn R., Chirgwin J., Cordell B., Goodman H. M. (1981). Polymor­phism to the 5' flanking region of the human insulin gene and its possible relation to type 2 diabetes, Science, 213, 1117—1120.

Weatherall D. J. (1979). Mapping haemoglobin genes, Br. med. J., 2, 352—354.

Перспективы развития: биосенсоры, трансплантация и генная терапия

Adinolphi M., Ackle С. A., McColl L, Fenson A. H., Tansley L., Connolly P., Hsi В. L., Faulk W. P., Traves P., Bodmer W. F. (1982). Expression of HLA antigens, β₂-microglobulin and enzymes by human amniotic epithelial cells, Nature, 295, 325—327.

Caras S., Janata J. (1980). Field effect transistor sensitive to penicillin, AnalyL Chem., 52, 1935—1937.

Mercola K. E., Cline M. J. (1980). The potentials of inserting new genetic infor­mation, New Engl. J. Med., 303, 1297—1300.

Turner A. P. F., Pickup J. C. (1985). Diabetes mellitus: biosensors for research and treatment, Biosensors, 1, 85—115.