Géntechnikai génterápia
A génterápia egy viszonylag új módszer a genetikai eredetű betegség gyógyítására vagy legalábbis olyan betegség kezelésére. Funkcionális géneket inszertálunk a beteg sejtjeibe (transzfekció), amelyek géntermékei ellensúlyozzák a betegséget. Ezt úgy érik el, hogy a hozzáadott gének helyettesítik az érintett személy hibás vagy hiányzó génjeit, így továbbra is lejátszódhat gén expresszió, amelyben ép fehérjék képződnek.
Módszerek és eljárások
Alapvetően megkülönböztetik a szomatikus génterápiát és a csíravonal-terápiát. Az előbbiben a gének testsejtekbe épülnek (soma = test), ezért ezeket a géneket nem lehet továbbadni. Ez utóbbiban azonban a gének a csírasejtekbe kerülnek, így a sejtek megkülönböztetése után az egész szervezetben megtalálhatók és továbbadódnak (lásd: "transzgén szervezetek"). A csíravonal-terápia emberben nem engedélyezett Németországban.
A szomatikus génterápia elvégezhető in vivo (közvetlenül az élő betegen) és in vitro (a sejteket eltávolítják a betegből, genetikailag módosítják és visszahelyezik a donorba), bár a gyakoribb út az eltávolított sejteken keresztül történik.
A génterápia sikere érdekében a sejteknek a lehető legstabilabbaknak kell lenniük az eltávolítás, transzfekció és újrabeillesztés miatt. A hosszú távú terápia garantálásához nagyon tartósnak is kell lenniük.
A sikeres génterápia lehetséges sejtjei:
• Csírasejtek (csak csíravonal-terápia)
• őssejtek (gyakran csontvelő őssejtek)
• Differenciált, posztmitotikus sejtek (pl .: májsejtek, T-limfociták, ...)
A terápiás idegen gének különböző módon (vektorokkal) juthatnak be a beteg sejtjeibe:
• Transzdukció: A vírusok a szükséges géneket továbbítják a gazdaszervezetbe. A gyakorlatban a retrovírusokkal végzett génterápia a leggyakoribb, mivel a gének közvetlenül a befogadó DNS-be épülnek.
• Kémiai transzfekció: elektromos töltésű vegyületek (pl. Kalcium-foszfát), a kívánt gének és az izolált sejtek összekeverednek. A gének a sejtmembrán megbomlása után kerülhetnek a sejtek belsejébe
• Fizikai transzfekció:
o Mikroinjekció: a géneket közvetlenül a sejtekbe injektálják. Hátrány: Minden cellát külön kell szerkeszteni.
o Elektroporáció: A sejtmembrán rövid ideig átereszti a géneket az áramlökések révén. Hátrány: a sejtek károsodhatnak.
o Részecske-ágyú: Egy részecske-ágyú a sejtmembránon keresztül rögzített génekkel lő aranyrészecskéket. Hátrány: a sejtek károsodhatnak
• Vörösvérsejt-szellem transzfekció: a vörösvértestek átmenetileg feloldódnak egy oldatban, és a gének lezáródnak a vörösvértestekben. Ezután az eritrocitákat összeolvasztják más sejtekkel.
A génterápia kockázatai és gyengeségei
- A génterápia alkalmazásának is vannak bizonyos korlátai:
A komplex genetikai hibák (pl. Rák) még nem kezelhetők - a génterápia monogén betegségekre korlátozódik (csak egy hibás gén okozta betegségek).
- Az átvitt géneket időnként nem olvassák el vagy inaktívak egy bizonyos idő elteltével (nincs állandó átalakulás). Ezért szükséges a génterápia megismétlése.
- A betegségeket nem lehet egyedül génterápiával gyógyítani.
- Csak külső gének épülhetnek be és expresszálódhatnak. A hibás, már létező géneket nem lehet inaktiválni.
- A kromoszóma-rendellenességeket nem lehet meggyógyítani, mert azok eltérő számú kromoszómán alapulnak.
- A gének átvitele a sejtekbe még mindig nagyon nem hatékony, mivel ez csak ritkán lehetséges.
- A vektorok gyakran nem képesek felvenni az összes szükséges gént, ezért meg kell rövidíteni a géneket, és a regulátorokat általában ki kell küszöbölni.
A génterápiának szintén vannak kockázatai:
• Az idegen gén beépülése nem ellenőrzött: A meglévő, ép, szükséges gének megsemmisülhetnek.
• Az inaktív onkogének aktiválhatók, ami daganatok kialakulásához vezet.
• A retrovírusokat vektorként nehéz ellenőrizni. A beépített gén szabályozása véletlenszerű.
• A vektorként használt vírusok erős immunreakciókat válthatnak ki a betegben, amelyek veszélyesek lehetnek, és a vírusok nem teszik lehetővé a gének átadását.
Példák génterápiára:
1. Gendicin (rAD-p53): A gendicin volt az első génterápiás gyógyszer, amelyet 2003-ban dobtak piacra Kínában.
A megváltozott adenovírus egy olyan gént vezet be a betegbe, amely a p53 fehérjét kódolja. Ez a p53 fehérje biztosítja, hogy egyes daganattípusok növekedését megakadályozzák. A p53 gén az összes tumor körülbelül 50% -ában mutálódik.
A gyógyszert közvetlenül a tumorba injektálják. Statisztikailag az esetek kétharmadában a tumor egyértelmű csökkenése figyelhető meg a Gendicine-kezeléssel és az egyidejű sugárterápiával, amely a gyógyulás esélyének körülbelül háromszorosát ígéri, mint a tiszta sugárterápia.
Pontosabban, a p53 fehérje apoptózist (programozott sejthalált) vált ki ellenőrizetlenül növekvő sejtekben. Serkenti az immunrendszert a tumorsejtek elpusztítására is.
A mellékhatások azonban magukban foglalhatják az injekció beadásának helyén fellépő fájdalmat, lázat és allergiás reakciókat.
Az orvosok és a nyilvánosság azonban megvitatta Kritsch-t, mert a gyógyszert jóváhagyták, bár átfogó tanulmányokat nem végeztek rajta.
2. Glybera: 2012-ben a Glybera volt az első olyan génterápiás kezelési módszer, amelyet a nyugati országokban is jóváhagytak. A nagyon ritka örökletes betegségre (LPLD) (lipoprotein lipáz hiány) fejlesztették ki, amely Németországban csak 40 embert érint. Ezzel a lipoproteinnel a lipáz már nem képződhet, amely megindítja az élelmiszerekből származó trigliceridek lebomlását, amelyek aztán a vérben összegyűlnek, megvastagodnak és végül hasnyálmirigy-gyulladáshoz vezetnek. A génterápia mellett az érintett személy szigorú diétát követhet csak a tüneteinek enyhítésére.
Az adeno asszociált vírusok, amelyeket a combokba injektálnak, ahol az izomsejtek előállítják a szükséges enzimet, vektorként szolgálnak.
Mivel a vér lipidszintje csak rövid ideig csökkent a génterápia után, ezért továbbra is diétát kellett követni, és a gyógyszer csaknem egymillió euróba került, Németországban eddig csak egy beteg volt, akit Glyberával kezeltek. Ezért 2017 őszén megszüntették a Glybera engedélyét, és a kábítószert már nem használták.