In gēns terapija, gēni tiek ievietoti cilvēka genomā iedzimtu slimību ārstēšanai. gēns terapija parasti lieto atšķirīgām slimībām, piemēram, SCID vai septiskajai granulomatozei, kuras nevar kontrolēt ar parasto terapeitisko pieeju.
Kas ir gēnu terapija?
gēns terapija ietver gēnu ievietošanu cilvēka genomā, lai ārstētu iedzimtas slimības. Gēnu terapija ir gēnu vai genoma segmentu ievietošana cilvēka šūnās. Tās mērķis ir kompensēt ģenētisko defektu iedzimtu slimību ārstēšanā. Kopumā var atšķirt somatisko gēnu terapiju no dzimumšūnu terapijas. Somatiskajā gēnu terapijā ķermeņa šūnas tiek modificētas tā, ka tiek modificēts tikai īpaši apstrādājamo ķermeņa audu šūnu ģenētiskais materiāls. Attiecīgi modificētā ģenētiskā informācija netiek nodota nākamajai paaudzei. No otras puses, gandrīz visās valstīs dīgļu līnijas terapijas kontekstā ģenētiskās informācijas modifikācija notiek dīgļu līnijas šūnās. Turklāt, atkarībā no terapeitiskās stratēģijas, tiek nodalīta aizstājterapija (defektīvu genoma segmentu aizstāšana), papildterapija (specifisku gēnu funkciju uzlabošana, piemēram, imūnā aizsardzība vēzis or infekcijas slimības) un nomākšanas terapija (patogēnu gēnu aktivitāšu inaktivācija). Turklāt, tā kā gēnu secību mērķa šūnā var ievietot pastāvīgi vai uz ierobežotu laiku, gēnu terapijas ietekme var būt pastāvīga vai īslaicīga.
Funkcija, efekts un mērķi
Parasti gēnu terapijas mērķis ir dot iespēju mērķa šūnai sintezēt organismam būtiskas vielas (ieskaitot proteīni, fermenti), defektīvo gēnu aizstājot ar neskartu. Ģenētiskā materiāla aizstāšanu var veikt ārpus ķermeņa (ex vivo). Šim nolūkam no skartās personas tiek paņemtas šūnas, kurās redzams ārstējamais defekts, un tās aprīkotas ar neskartu gēnu. Pēc tam modificētās šūnas tiek atkārtoti ievadītas skartajā personā. Gēnu transportēšanu šūnā var nodrošināt ar dažādām metodēm. Tā sauktajā ķīmiskajā transfekcijā elektriskais savienojums ietekmē šūnu membrānu tādā veidā, lai terapeitiskais gēns varētu iekļūt šūnas iekšienē. Fiziski modificētais ģenētiskais materiāls var iekļūt šūnas iekšienē ar mikroinjekciju vai elektrisko impulsu, kas izraisa īslaicīgu šūnu membrānu (elektroporācija). Turklāt modificēto informāciju var uzņemt šūnas iekšpusē zelts krelles (daļiņu lielgabals). Transfekcijas laikā ar eritrocītu spokiem eritrocīti (sarkans asinis šūnas) ar terapeitiskajiem gēniem šķīdumā ievada lizā. Tas izraisa šūnu membrānu īsu atvēršanos un gēnu secības iekļūšanu. Pēc tam modificētais eritrocīti ir sapludināti ar mērķa šūnām. Turklāt ģenētiski modificēts vīrusi var injicēt ar procesu, kas pazīstams kā transdukcija. Kopš vīrusi ir atkarīgi no saimnieka vielmaiņas, lai atkārtotos, tie var kalpot par tā sauktajiem gēnu prāmjiem, ievadot mērķa šūnās jaunu, veselīgu ģenētisko materiālu. Transdukcijas procesā izmanto DNS, RNS un īpaši retrovīrusus. Piemērotas mērķa šūnas ietver aknas šūnas, T šūnas (T limfocīti), Un kaulu smadzenes šūnas. Gēnu terapiju galvenokārt lieto smagos gadījumos imūnā sistēma tādas slimības kā SCID (bojāts T limfocīti) vai septiska granulomatoze (bojāta neitrofilo granulocītu). Turklāt tas ir iespējama alternatīva nopietnu audzēju terapija infekcijas slimības piemēram, HIV, hepatīts B un C, tuberkuloze or malārija, kur joprojām tiek klīniski izpētītas terapeitiskās iespējas, īpaši attiecībā uz HIV un tuberkuloze. Gēnu terapijas transdukcija ar retrovīrusiem uz autologām asinsrades cilmes šūnām ir īpaša iespēja beta-talasēmijai (traucēta beta-globīna sintēze).
Riski, blakusparādības un bīstamība
Lai gan ar gēnu terapiju var ārstēt tikai dažas slimības, no otras puses, riskus daudzos gadījumos nevar pilnībā novērtēt terapijas zemās attīstības pakāpes dēļ. Lielākais gēnu terapijas risks ir iepriekš nenovirzīta terapeitiskā terapija gēnu secība mērķa šūnā. Ja integrācija mērķa šūnas genomā ir nepareiza, var tikt traucēta neskartu gēnu sekvenciju funkcija un, ja nepieciešams, izraisīt citas nopietnas slimības. Piemēram, protoonkogēnus, kas atrodas blakus ievietotajam gēnam, var aktivizēt, kas var pasliktināt normālu šūnu augšanu un izraisīt vēzis (ievietošanas mutagēze). Atbilstošie rezultāti tika novēroti, cita starpā, Parīzes pētījumā. Pēc sākotnējiem panākumiem izrādījās, ka daži bērni, kas ārstēti ar gēnu terapiju, attīstījās leikēmija. Turklāt, imūnā sistēma var atzīmēt modificētās mērķa šūnas kā svešas un tām uzbrukt (imunogenitāte). Visbeidzot, transdukcijas gadījumā ar vīrusi, pastāv risks, ka persona, kas ārstēta ar gēnu terapiju, inficēsies ar savvaļas vīrusa tipu, ko viņa gadījumā izmanto kā prāmi, un ka tas tik lielā mērā mobilizēs ģenētiski modificēto secību no genoma (mobilizācija ), ka tā var integrēties nevēlamā vietā ar attiecīgām sekām.
