Úvod
genová terapie – definice: „jakákoliv manipulace s genetickou informací, která příznivě ovlivní průběh choroby“
geneticky podmíněné choroby
- stále velkým problémem moderní lékařské vědy
- jsou podmíněné mutací konkrétního genu
příklady: fenylketonurie - autozomálně recesivní choroba
- porucha metabolismu AK fenylalaninu
cystická fibróza - autozomálně recesivní onemocnění
- mutace CFTR genu
syndaktilie, polydaktilie - autozomálně dominantní onemocnění
- srůsty prstů
metody léčby:
symptomatická:
• substituční terapie - dodání proteinu, který je v daném organismu defektní nebo zcela chybí
- např.: dodání chybějícího enzymu u enzymopatií
(hemofilie - dodání faktoru VIII)
• karenční terapie - vyloučení nebo omezení složky potravy, která v důsledku defektu enzymu není odbourávaná
- např.: fenylketonurie - potrava bez AK fenylalaninu
kauzální:
• genová terapie - náhrada mutovaného, nefunkčního genu standardními, funkčními geny
Genová terapie
- vpravení genetické informace do buněk za účelem léčebného účinku
- léčba dědičných i nedědičných chorob
• u dědičných chorob – korekce abnormality
• u nedědičných – jakákoliv manipulace s DNA, která příznivě ovlivní průběh nemoci
- provádí se v těchto klinických situacích:
- geneticky podmíněné nemoci (monogenní, polygenní)
- nádorová onemocnění
- infekční onemocnění
- transplantace orgánů
principy:
- nahrazení nefčního genu fčním (homologní rekombinace)
- oprava nefčního genu (cílené mutace)
- přenesení nového genu (terapeutický gen)
(opravu, vložení, vyřazení genu lze provádět in vivo, in vitro a nejč. ex vivo – odběr bb. z pacienta -> kultivace in vitro -> modifikace DNA -> selekce -> proliferace selektovaných bb. -> přenos zpět do pacienta)
- geny lze do genomu začlenit v časné embryogenezi (léčba v zárodečné linii), nebo může být gen začleněn pouze do somatických bb., které jsou nejvíce poškozené (v tomto případě se geneticky opravená DNA nepředává následujícím generacím potomků)
- prvním oficiálně povoleným případem genové terapie byla léčba ADA deficience (1989)
- mutace v genu pro adenosin deaminázu vede k hormadění toxického produktu v lymfocytech a tím k letální imunodeficienci
- přenos genu pro adenosin deaminázu do ly pacienta
- stále experimentální!!! - vedlejší efekty
- pro současnou experimentální genovou terapii jsou nejčastěji vybírány choroby, pro které jiná léčba neexistuje a které mají velmi těžký, často letální průběh a jsou způsobeny defektem jednoho genu
podmínky zahájení:
1. kompletní informace o defektním genu - umístění, mechanizmus patologického účinku
2. znalost přesné sekvence zdravého genu
3. volba vhodného vektoru, vytipování cílových buněk
4. souhlas pacienta
- provedení genové terapie
- vytvoření genetické informace určené pro transport do buněk
- vytipování cílových buněk (provedení in vivo x in vitro /ex vivo)
- vpravení vektoru
- vektory
- nosiče pro vpravení genetické informace do cílových buněk
- vlastnosti ideálního vektoru:
- průnik do velkého počtu cílových buněk
- přenos genu v transkripčně aktivním stavu
- netoxický pro cílové buňky
typy vektorů:
-plazmidy - malé, cirkulární genetické elementy bakteriálního původu
- vpravení fyzikálními a chemickými metodami (mikroinjekce, elektroporace, biobalistika, lipofekce)
virové vektory
- přednosti - interakce s receptory na povrchu cílových buněk
- vybavení regulačními elementy zajišťujícími účinnou expresi transgenů
- integrace transgenu do buněčného genomu
- nevýhody - náročnější příprava (mimo jiné se musí se zbavit všech virových genů, aby nebyly infekční)
- malý rozměr částic
- vyšší biologická rizika (hrozí nebezpečí rekombinace a vzniku viru schopných replikace)
- nejčastěji používané virové vektory – retroviry (dělící se bb.), adenoviry (začlení se i do nedělících se bb.), poxviry, adeno-asociované viry (AAV) a herpetické viry
- monogenně podmíněná onemocnění teoreticky vhodná pro genovou terapii:
• Parkinsonova choroba (gen pro dopamin -> do bb. Subst. nigra)
• cystická fibróza (gen CFTR -> epitel v plicích, pankreatu aj.)
• fenylketonurie (gen pro phenylalanin hydroxylázu - > hepatocyty)
• hemofílie A, B (gen pro faktor VIII a IX -> hepatocyty)
• Duchennova svalová dystrofie (gen pro dystrophin -> svaly)
• α-,β-talasemie (gen pro α-,β-globin -> ery)
• srpkovitá anémie (gen pro β-globin -> ery)
- genová terapie nádorových onemcnění
1) zvýšení účinnosti přirozených obranných mechanismů nebo
2) přenos vražedných nebo sebevražedných genů nebo
3) protinádorové vakcíny
• ad1) a) stimulace specifických tumor infiltrujících lymfocytů (TIL)
- izolace TIL z primárního tumoru
- kultivace TIL in vitro
- aktivace TIL interleukinem 2
- přenos TIL do pacienta (autologní přenos)
- TIL zničí tumor
b) začlenění genů pro – tumor asociované antigeny, IL-2, interferon
• ad2) přenos vražedných genů – TIL obsahující vražedný gen (např. gen pro TNF – tumory nekrotizující faktor)...úspěšná klinická studie na 10 pacientech s melanomem
• ad3) vakcíny proti nádorům
- Nádory mají vyvolávat imunitní reakci. Tuto reakci je možno podpořit imunizací tumor specifickými peptidy
- v případě, že nádor neexprimuje HLA, je možné přenést do bb. DNA kódující tento antigen a tím vyvolat imunitní reakci
- je také možně vytvořit hybridní rekombinantní molekulu – tvořena epitopem nádoru spojeným s velmi antigenním epitopem
nevýhody genové terapie
- vysoká finanční náročnost
- technická a technologická náročnost
- problémy s uchycením vnášené gen. informace => nízká úspěšnost
- nebezpečí spuštění maligních procesů
- etické problémy - léčebná terapie x cílené ovlivňování genotypu lidí (tzv. superlidé)
- první komerčně dostupná genová terapie
GENDICINE
- dostupný od r. 2004
- povolen v Číně pro léčbu dlaždicobuněčného karcinomu (head and neck squamous cell carcinoma)
- virové částice v injekční formě s genem p53
- injekce 1 týdně (po 8 týdnech kompletní remise u 64% pacientů a u 32% částečná regrese)
novinky
- léčba diabetu 1. typu - vnesení genu pro inzulín do jader některých buněk => produkce inzulínu přímo v lidském organismu (testováno na myších)
- genová terapie v prenatálním období - např. cystická fibróza
- imunodeficit (SCID)
- heterogenní skupina geneticky podmíněných poruch charakterizovaných abnormálním vývojem nebo funkcí lymfocytů T a B či NK buněk
- vázaný na X-chromozóm, způsoben mutací v oblasti genu kódujícího gama řetězec cytokinových receptorů
- aplikace autologního bolu CD34-pozitivních hemopoetických kmenových buněk, do nichž byl pomocí virového vektoru vpraven nepoškozený gen kódující gama-řetězec cytokinových receptorů
Žádné komentáře:
Okomentovat