Մոլեկուլյար վիրաբուժություն

Վիքիպեդիայից՝ ազատ հանրագիտարանից
Jump to navigation Jump to search

Մոլեկուլյար վիրաբուժություն (անգլ.՝ molecular surgery), նորարարական մեթոդների ամբողջություն, որն ուղղված է բջիջների ֆենոտիպի կամ ֆունկցիայի փոփոխման միջոցով՝ մոլեկուլային մակարդակում(օրինակ գենոմի փոփոխության միջոցով), օրգանիզմի աղտաբանական վիճակի շտկմանը:

Պատմություն[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

1855 թվականին գերմանացի բժիշկ և գիտնական Ռուդոլֆ Վիրխովը՝ կենսաբանության և բժշկության մեջ բջջային տեսության հիմնադիրներից մեկը, մտցրեց բջջային պաթոլոգիա հասկացությունը[1], որի համաձայն ցանկացած հիվանդություն կարող է կապված լինել համապատասխան բջիջների ախտահարման հետ: Մինչ 20-րդ դարում մոլեկուլային և բջջային կենսաբանության բուռն զարգացման սկիզբը, նշված մեթոդի իրականացումը պրակտիկ բժշկության մեջ հանդիպեց շատ բարդությունների, պայմանավորված կոնկրետ բջիջների և դրանց ֆունկցիաներին համապատասխան գործիքների բացակայությամբ:

Ներկայումս բժշկական սկզբունքները, միավորվելով ֆունկցիոնալ վիրաբուժության հասկացության մեջ, ենթադրում են օրգանապահպանողական վիրահատությունների իրականացումը, ուղղված հիմնականում նվազ ինվազիվ եղանակով օրգան համակարգի ուղղմանը՝ անատոմիայի պահպանմամբ և բնականոն ֆունկցիայի վերականգնմամբ: 20-րդ դարում նման սկզբունքների օրինակներ էին հանդիսանում լապարասկոպիան, ռոբոտ-միջնորդված վիրահատությունները, արագացված վերականգնողական վիրաբուժության եղանակները (ERAS կամ Fast Track Surgery) և այլն: Նորարարական մոլոկուլային կենսաբանությունը և կենսաֆիզիկան թույլ են տալիս ընդլայնել ֆունկցիոնալ վիրահատությունների եղանակները նաև մոլեկուլային մակարդակում[2]:

Մոլեկուլային վիրաբուժության միտքը առաջին անգամ առաջարկել է Նոբելյան մրցանակակիր Ռիչարդ Ֆեյնմանը՝ 1959 թվականին Ամերիկյան ֆիզիկական միության նիստի ժամանակ ներկայացրած դասախոսությունում, նկատի ունենալով նանոմեխանիզմների օգտագործումը բժշկական նպատակներով. «Դուք աորտայի մեջ տեղադրում եք մի նրբակազմ մեխանիկական վիրաբույժի, որն հասնում է սիրտ ու հետևում նրան: Նա նկատում է փոփոխված փականը, մոտենում և հատում է այն միկրոնշտարով » [3]: Հետագայում մոլեկուլային և հյուսվածքային մակարդակում միջամտությունների նախագիծը ստացել է իր լուծումը՝ գենային ինժիեներայի մեխանիզմը:

«Մոլեկուլյար վիրաբուժություն» տերմինը առաջին անգամ օգտագործվել է 1996 թվականին ԴՆԹ-ի մակարդակում բջջային միջամտությունների նկարագրման ժամանակ[4]: Վերջին ժամանակներում մշակված գենային ինժիներիայի համակարգը (CRISPR/Cas9, TALEN, ZFN) թույլ է տալիս վերականգնել(վերածնել) բջջային նորմալ ֆենոտիպը, ինչպես նաև ախտաբանորեն փոփոխված հյուսվածքների բնականոն ֆունկցիան: Մոլեկուլյար վիրաբուժության համակարգում ներկայումս կատարվում են փորձեր կարդիոմիոպաթիայի[5], մանգաղաբջջային անեմիայի և մի քանի ուռուցքային հիվանդությունների բուժման նպատակով[6]:

Ֆերմենտային վիրաբուժություն[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Հյուսվածքների լայնածավալ թերությունների շտկմանը համապատասխանում է այլ ուղղություն՝ ֆերմենտային վիրաբուժությունը (enzymatic surgery)[7]: Չնայած այսօր ֆերմենտները հիմնականում օգտագործվում են մարսողական համակարգի օրգանների թերապիայում, բայց յուրահատուկ մատակարարման համակարգերի օգտագործումը թույլ է տալիս իրականացնել այլ տեսակի ազդեցություն, օրինակ ախտաբանորեն փոփոխված հյուսվածքների լայնածավալ վերամոդելավորման միջամտություններ, այդ թվում մետալոպրոտեինազների մատակարարումը՝ տարածուն ֆիբրոզ հյուսվածքի քայքայման նպատակով: Ֆերմենտային վիրաբուժության զարգացումը կապված է ոչ միայն բարձր սպեցիֆիկ միջոցների մատակարարման (բջիջներ, մոնոկլոնալ հակամարմիններ, միավալենտ հակամարմիններ և դրանց բաղադրիչները), այլ նաև թույների ծրագրավորված դուրսբերմամբ և ապաակտիվացմամբ ու նրանց հաջորդական ուտիլիզացիայով մարդու օրգան համակարգերի օգնությամբ( լյարդ, ստամոքս աղիքային համակարգ, երիկամներ, թոքեր, քրտնագեղձեր): Մոլեկուլյար և ֆերմենտային վիրաբուժության արդյունավետությունն ու յուրահատկությունը կապված է անհրաժեշտ նյութերի ճիշտ ուղղորդման և արտաքինից դրանց ակտիվության կառավարման հետ: Օրինակ՝ ֆերմենտների բարձր սպեցիֆիկության տեղափոխումը դեպի թիրախ հյուսվածքներ կարող է կատարվել բջիջների վիրուսային համակարգերի (ԱՎ, ՄԻԱՎ, Հերպես), ՌՆԹ-սպիտակուցային կոմպլեքսների բակտոֆեկցիաների հիման վրա ստեղծված վեկտորների միջոցով, իսկ արտաքին կառավարումը կատարվում է բիոֆոտոնիկայի և օպտոգենետիկայի մեթոդներով[8]:

Հեռանկարներ[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Մոլեկուլյար վիրաբուժության գործիքներ. "մոլեկուլյար նշտարի" բաղադրամասեր (մատակարարման, կապակցող,ազդող, ներքին ղեկավարող համակարգեր)[9]

Կոդավորող (ԴՆԹ, ՌՆԹ) և ազդանշանային մոլեկուլների համատեղ օգտագործումը օրգանիզմի ֆունկցիոնալ կարգավորման, գենոմի խմբագրման և բջջային համակարգերի փոփոխության մեջ, թույլ է տալիս հաշվի առնել վիրաբուժական միջամտությունների անհատականացման հնարավորությունը հիվանդի օրգանիզմում «օմիքսային» տվյալների (գենոմ, տրանսկրիպտոմ, մետաբոլոմ, էպիգենոմ) հիման վրա յուրահատուկ ֆիզիոլոգիական պատասխան ստանալու համար: Նմանատիպ բարձր տեխնոլոգիաների կիրառումը Ֆունկցիոնալ, մոլեկուլային եւ ֆերմենտային վիրաբուժության սկզբունքով, որպես գենոմի խմբագրման համակարգ, տերանոստիկ գործոն(ինչպես ախտորոշման այնպես էլ բուժման կազմակերպում), թույլ է տալիս պատկերացում կազմել Իվան Պավլովի «ֆիզիոլոգիական վիրաբուժության» մեթոդիկայի (1902)[10] և հիվանդի վիրաբուժական բուժման անհատական ​​մոտեցման ժամանակակից հայեցակարգի մասին:

Տես նաև[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Ծանոթագրություններ[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

  1. Virchow, R. Cellular-pathologie. // Archiv f. pathol. Anat.. — 1855. — Т. 8. — № 1. — С. 3-39. — doi:10.1007/BF01935312
  2. Клабуков И.Д., Волчков П.Ю., Люндуп А.В., Дюжева Т.Г. Молекулярная и ферментативная функциональная хирургия будущего. Альманах Института хирургии им. А.В.Вишневского. 2017. № S1. С. 1514-1515.
  3. Feynman, R. P. (1960). There's plenty of room at the bottom. Engineering and science, 23(5), 22-36.
  4. Denkewalter, R. G., & Tishler, M. (1966). Drug research—whence and whither. In Fortschritte der Arzneimittelforschung/Progress in Drug Research/Progrčs des recherches pharmaceutiques (pp. 11-31). Birkhäuser Basel.
  5. Im, W., Moon, J., & Kim, M. (2016). Applications of CRISPR/Cas9 for Gene Editing in Hereditary Movement DisordersJournal of Movement Disorders9(3), 136.
  6. Ledford, H. (2015). CRISPR, the disruptorNature522(7554), 20.
  7. Paterson, M. C., Bech-Hansen, N. T., & Smith, P. J. (1981). Heritable radiosensitive and DNA repair-deficient disorders in man. In Chromosome damage and repair (pp. 335-354). Springer US.
  8. Wu, X., Zhang, Y., Takle, K., Bilsel, O., Li, Z., Lee, H., ... & Chan, E. M. (2016). Dye-sensitized core/active shell upconversion nanoparticles for optogenetics and bioimaging applications. ACS nano10(1), 1060-1066. doi:10.1021/acsnano.5b06383
  9. Klabukov, I. (2017). Foundations for Molecular and Enzymatic Functional Surgery. SSRN Electronic Journal. doi:10.2139/ssrn.2943526
  10. J. P. Pawlow (1902). Die physiologische Chirurgie des Verdauungskanals. Ergebnisse der Physiol., vol. 1, no. 1, pp. 246–284, 1902.

Գրականություն[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

  • Doherty, R. (2006). 'Molecular surgery'in the treatment of rheumatoid arthritis. Nature Reviews. Rheumatology2(2), 61. doi:10.1038/ncprheum0078
  • Roth, J. A. (1992). Molecular surgery for cancer. Archives of Surgery, 127(11), 1298-1302. doi:10.1001/archsurg.1992.01420110040010
  • Stone, R. (1992). Molecular 'surgery' for brain tumors. Science, 256(5063), 1513-1514. doi:10.1126/science.1317967
  • Hobom, B. (1980). [With the scalpels of gene surgery against disease and hunger]. Therapie der Gegenwart, 119(2), 125-138.