Perspektywy terapii genowej Terapia genowa polega na zastępowaniu wadliwych (negatywnych) genów normalnymi. Obejmuje również wykorzystanie genów do leczenia cukrzycy i AIDS. Pytanie o możliwość leczenia chorób dziedzicznych pojawiło się, gdy tylko naukowcy opracowali sposoby przenoszenia genów do określonych komórek, gdzie są one transkrybowane i tłumaczone. Pojawiło się również pytanie: którzy pacjenci powinni być leczeni w pierwszej kolejności - ci z bardziej lub lepiej poznanymi chorobami? Większość ludzi była skłonna wierzyć, że terapia genowa powinna być rozwijana dla tych chorób, o których wiadomo więcej: znany jest dotknięty gen, białko i tkanka ich lokalizacji. W szczególności dotyczyło to ciężkiego niedoboru odporności, który wiąże się z brakiem enzymu deaminazy adenozyny (ADA) w organizmie. W wyniku niedoboru ADA tworzenie limfocytów T i B u dziecka zostaje zakłócone, a ono samo staje się całkowicie bezbronne wobec bakterii i wirusów. Na tle dużych kosztów finansowych uzyskano efekt terapeutyczny u chorych dzieci w wyniku wprowadzenia genu ADA. Każdego roku rodzi się jednak kilkadziesiąt takich dzieci. Obecnie wiele uwagi poświęca się badaniom nad terapią genową chorób dotykających wiele osób: nadciśnienie, wysoki poziom cholesterolu, cukrzyca, niektóre formy raka itp.
Biorąc pod uwagę, że terapia genowa obejmuje zmiany w ludzkim aparacie dziedzicznym, do badań klinicznych potrzebne są specjalne wymagania: 1) jasne zrozumienie defektu genu i sposobu powstawania objawów choroby; 2) odtworzenie modelu genetycznego na zwierzętach; 3) nie jest dostępna żadna alternatywna terapia lub istniejąca terapia jest niemożliwa lub nieskuteczna; 4) bezpieczeństwo dla pacjenta.
Rozwój terapii genowej obejmuje również następujące kwestie: 1) które komórki należy wykorzystać? 2) jaka część komórek powinna zostać wyleczona, aby zmniejszyć lub zatrzymać postęp choroby? 3) czy nadekspresja wprowadzonego genu będzie niebezpieczna? 4) czy zrekonstruowany gen może bezpiecznie przedostać się do innych tkanek? 5) jak długo zmieniona komórka będzie funkcjonować? 6) czy nowe komórki zostaną zaatakowane przez układ odpornościowy?
Dziedziczna terapia genowa jest transgeniczna i zmienia wszystkie komórki w organizmie. Nie jest stosowana u ludzi. Niedziedziczna (somatyczna) terapia genowa koryguje tylko komórki somatyczne dotknięte defektem genetycznym. Niedziedziczna terapia genowa może pomóc danej osobie, ale nie poprawi stanu przyszłych pokoleń, ponieważ zmutowany gen nie jest zmieniany w gametach.
Niestety, niewiele wiadomo o większości chorób dziedzicznych. W przypadkach, w których wiadomo, które tkanki są dotknięte chorobą, trudno jest wprowadzić do nich normalny gen. Mimo to genetyka medyczna poczyniła znaczne postępy w leczeniu niektórych chorób. W tym zakresie stosowane są dwa podejścia. Pierwsze polega na izolacji komórek z ciała pacjenta w celu wprowadzenia do nich niezbędnego genu (terapia genowa ex vivo), po czym są one zwracane do organizmu pacjenta. Jako wektor wykorzystywane są retrowirusy zawierające informację genetyczną w postaci RNA. Retrowirus jest dostarczany z rekombinowanym RNA (RNA wirusa + kopia RNA ludzkiego genu). Po przedostaniu się rekombinowanego RNA do ludzkiej komórki, na przykład komórki macierzystej czerwonego szpiku kostnego, następuje odwrotna transkrypcja i rekombinowany DNA niosący normalny gen przedostaje się do ludzkiego chromosomu.
W ten sposób kilkoro dzieci zostało wyleczonych z wyżej wspomnianego ciężkiego niedoboru odporności spowodowanego brakiem ADA. W tym samym czasie uzyskano enzym ADA wyizolowany od krów jako lek terapeutyczny. Wykorzystując adenowirusa (AVV) jako wektor, naukowcy opracowali metodę terapii genowej choroby sierpowatokrwinkowej. W warunkach naturalnych AVV wpływa tylko na te czerwone komórki szpiku kostnego, które są prekursorami czerwonych krwinek. Funkcjonalny gen β-globiny został wprowadzony do AVV, a wirus przeniósł go do niedojrzałych czerwonych krwinek. Te ostatnie są wypełniane normalną hemoglobiną i wysyłane do krwiobiegu. Inne podejście do terapii genowej obejmuje wykorzystanie wirusów, komórek wyhodowanych w laboratorium, a nawet sztucznych nośników w celu wprowadzenia genów bezpośrednio do organizmu pacjenta. Na przykład adenowirus, który jest pozbawiony właściwości chorobotwórczych, jest zawarty w butelce z aerozolem. Gdy pacjent wdycha zawiesinę aerozolu, wirus przenika do komórek płuc i przenosi do nich funkcjonalny gen mukowiscydozy. Jeśli komórki są odporne na manipulacje genetyczne, naukowcy wpływają na komórki znajdujące się obok nich. Te ostatnie mają wpływ na komórki wadliwe w danym genie. Na przykład terapia genowa jest testowana na myszach z uszkodzeniem tej samej części mózgu, co u pacjentów z chorobą Alzheimera. Gen dla czynnika wzrostu nerwów przenika do fibroblastów. Komórki te są wszczepiane do części mózgu i wydzielają czynnik wzrostu, którego potrzebują neurony. Neurony zaczynają rosnąć i produkować odpowiednie neuroprzekaźniki. Zakłada się, że podobny rodzaj terapii genowej może być stosowany w leczeniu choroby Huntingtona, Parkinsona, depresji itp.
Osiągnięto pewne sukcesy w stosowaniu terapii genowej w leczeniu nowotworów złośliwych. Komórka nowotworowa jest izolowana i wprowadzane są do niej geny kodujące przeciwnowotworowe substancje układu odpornościowego, takie jak interferony i interleukiny. Po ponownym wprowadzeniu do guza komórki zaczynają wytwarzać te substancje, zabijając siebie i otaczające je komórki złośliwe. |
