**Մոլեկուլյար վիրաբուժություն** (անգլ.՝ molecular surgery), 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 (գենո), 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
------------------

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 Disorders. *Journal of Movement Disorders*, *9*(3), 136.
6. ↑  Ledford, H. (2015). CRISPR, the disruptor. *Nature*, *522*(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 nano*, *10*(1), 1060-1066. doi:10.1021/acsnano.5b06383
9. ↑  J. P. Pawlow (1902). Die physiologische Chirurgie des Verdauungskanals. *Ergebnisse der Physiol.*, vol. 1, no. 1, pp. 246–284, 1902.

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.