16.17: Terapia genowa

Terapia genowa to technika polegająca na wprowadzeniu genu do komórek człowieka w celu zapobiegania poważnej chorobie lub jej leczenia. Dodany gen może być zdrową wersją genu, który jest zmutowany u pacjenta, lub może to być inny gen, który inaktywuje lub kompensuje gen powodujący chorobę pacjenta. Na przykład u pacjentów z ciężkim złożonym niedoborem odporności (SCID) spowodowanym mutacją w genie enzymu deaminazy adenozyny można wstawić działającą wersję genu. Komórki pacjenta mogą następnie wytworzyć enzym, który w niektórych przypadkach leczy tę potencjalnie śmiertelną chorobę.

Insercja genu

Geny można wprowadzić do komórek pacjenta na dwa główne sposoby: in vivo — bezpośrednio do człowieka poprzez wstrzyknięcie do określonych tkanek lub do krwioobiegu; i ex vivo — do komórek pobranych od pacjenta, które po wstawieniu genu są ponownie przeszczepiane.

Gen jest zwykle wstawiany do wektora — często wirusa, który został zmodyfikowany tak, aby nie powodował choroby — w celu wprowadzenia genu do komórek pacjenta i dostarczenia go do jądra. W niektórych przypadkach — na przykład, gdy stosowane są wektory retrowirusowe — gen jest losowo wstawiany do genomu danej osoby, co prowadzi do stabilnej ekspresji wstawionego genu. W innych przypadkach—np. gdy stosuje się wektory adenowirusowe—gen nie integruje się z genomem gospodarza i ulega jedynie przejściowej ekspresji. Wektor zaprojektowano także tak, aby zawierał region promotora, dzięki czemu nowy gen może zostać przepisany na informacyjny RNA (mRNA). Następnie, wykorzystując własną maszynerię komórki, mRNA ulega translacji na białko. Produkty białkowe — takie jak deaminaza adenozyny — zapewniają leczenie tej choroby.

Badania kliniczne

Terapia genowa jest wciąż na wczesnym etapie i niesie ze sobą znaczne ryzyko, po części dlatego, że nie można w pełni kontrolować integracji i aktywności wprowadzonych genów. Na przykład w niektórych wczesnych badaniach nad terapią genową innej postaci SCID u niektórych pacjentów rozwinął się nowotwór i badania zostały wstrzymane. Jednakże technologia jest stale udoskonalana i w przypadku poważnych chorób, na które nie można zastosować innego skutecznego leczenia, korzyści mogą przewyższać ryzyko. Oprócz SCID inne choroby, w przypadku których terapia genowa okazała się skuteczna, obejmują rodzaj dziedzicznej ślepoty i oporną na leczenie białaczkę z komórek B.

Terapia genowa polega na wprowadzeniu genu do komórek danej osoby w celu zapobiegania lub leczenia poważnych chorób. Wstawiony gen może być zdrową kopią zmutowanego genu lub może to być inny gen, który przeciwdziała skutkom wadliwego genu.

Geny mogą być dostarczane in vivo, bezpośrednio do człowieka, lub ex vivo, do komórek usuniętych z organizmu, które są następnie przeszczepiane z powrotem. Nowy gen jest wprowadzany za pomocą wektora, zwykle zmodyfikowanego wirusa, który może dostać się do komórki i dostarczyć DNA do jądra.

Niektóre wektory integrują DNA z genomem, podczas gdy inne pozostają poza chromosomem. Wektory zawierają region promotorowy, dzięki czemu gen może być transkrybowany. Wprowadzony gen jest następnie przekształcany w białko zapewniające leczenie choroby.