Մոլեկուլյար վիրաբուժություն

Մոլեկուլյար վիրաբուժություն (), նորարարական մեթոդների ամբողջություն, որն ուղղված է բջիջների ֆենոտիպի կամ ֆունկցիայի փոփոխման միջոցով՝ մոլեկուլային մակարդակում (օրինակ  գենոմի փոփոխության միջոցով), օրգանիզմի ախտաբանական վիճակի շտկմանը։

Պատմություն 
1855 թվականին գերմանացի բժիշկ և գիտնական Ռուդոլֆ Վիրխովը՝ կենսաբանության և բժշկության մեջ բջջային տեսության հիմնադիրներից մեկը, մտցրեց բջջային պաթոլոգիա հասկացությունը, 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։

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 » ։ 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։ 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, մանգաղաբջջային անեմիայի և մի քանի ուռուցքային հիվանդությունների բուժման նպատակով։

Ֆերմենտային վիրաբուժություն 
Հյուսվածքների լայնածավալ թերությունների շտկմանը համապատասխանում է այլ ուղղություն՝ ֆերմենտային վիրաբուժությունը (enzymatic surgery): 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։

Հեռանկարներ 
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)  և հիվանդի վիրաբուժական բուժման անհատական ​​մոտեցման ժամանակակից հայեցակարգի մասին։

Տես նաև 
 Քլիք քիմիա
 Գենոմի փոփոխում
 Տեսական վիրաբուժություն
 Տերանոստիկա
 Ֆունկցիոնալ վիրաբուժություն
 CRISPR

Ծանոթագրություններ

Գրականություն 
 Doherty, R. (2006). 'Molecular surgery'in the treatment of rheumatoid arthritis. Nature Reviews. Rheumatology, 2(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.

Վիրաբուժություն
Մոլեկուլային կենսաբանություն