Ως μέρος του Γονιδιακή θεραπεία Τα γονίδια για τη θεραπεία γενετικών ασθενειών εισάγονται σε ένα ανθρώπινο γονιδίωμα. Κατά κανόνα, η γονιδιακή θεραπεία χρησιμοποιείται για έντονες ασθένειες όπως η SCID ή η σηπτική κοκκιωματώσεις, οι οποίες δεν μπορούν να ελεγχθούν με συμβατικές θεραπευτικές προσεγγίσεις.
Τι είναι η γονιδιακή θεραπεία;
Οπως και Γονιδιακή θεραπεία είναι ο όρος που χρησιμοποιείται για να περιγράψει την εισαγωγή γονιδίων ή τμημάτων γονιδιώματος σε ανθρώπινα κύτταρα. Στόχος του είναι να αντισταθμίσει ένα γενετικό ελάττωμα για τη θεραπεία κληρονομικών ασθενειών.
Γενικά, μπορεί να γίνει διάκριση μεταξύ σωματικής γονιδιακής θεραπείας και βλαστικής θεραπείας. Στη σωματική γονιδιακή θεραπεία, τα σωματικά κύτταρα αλλάζουν κατά τέτοιο τρόπο ώστε μόνο το γενετικό υλικό των κυττάρων του ιστού του σώματος που πρόκειται να υποβληθεί σε ειδική θεραπεία να τροποποιηθεί. Οι τροποποιημένες γενετικές πληροφορίες δεν μεταφέρονται επομένως στην επόμενη γενιά.
Στο πλαίσιο της μικροβιακής θεραπείας, η οποία απαγορεύεται σε όλες σχεδόν τις χώρες, υπάρχει μια αλλαγή στις γενετικές πληροφορίες στα κύτταρα της βλαστικής γραμμής. Επιπλέον, ανάλογα με τη θεραπευτική στρατηγική, γίνεται διάκριση μεταξύ θεραπείας υποκατάστασης (ανταλλαγή ελαττωματικών τμημάτων γονιδιώματος), θεραπείας προσθήκης (ενίσχυση συγκεκριμένων γονιδιακών λειτουργιών όπως ανοσολογική άμυνα στον καρκίνο ή μολυσματικές ασθένειες) και θεραπεία καταστολής (απενεργοποίηση παθογόνων γονιδιακών δραστηριοτήτων).
Δεδομένου ότι η γονιδιακή αλληλουχία μπορεί να εισαχθεί μόνιμα ή προσωρινά στο κύτταρο στόχο, το αποτέλεσμα μιας γονιδιακής θεραπείας μπορεί επίσης να είναι μόνιμο ή προσωρινό.
Λειτουργία, αποτέλεσμα και στόχοι
Γενικά ένας στόχος Γονιδιακή θεραπεία Ανταλλάσσοντας το ελαττωματικό με ένα άθικτο γονίδιο, το κύτταρο στόχος είναι σε θέση να συνθέσει ουσίες που είναι απαραίτητες για τον οργανισμό (συμπεριλαμβανομένων των πρωτεϊνών, των ενζύμων).
Η αντικατάσταση του γενετικού υλικού μπορεί να πραγματοποιηθεί έξω από το σώμα (ex vivo). Για το σκοπό αυτό, τα κύτταρα που έχουν το ελάττωμα που πρέπει να αντιμετωπιστούν αφαιρούνται από το προσβεβλημένο άτομο και είναι εξοπλισμένα με ένα άθικτο γονίδιο. Στη συνέχεια, τα τροποποιημένα κελιά επιστρέφονται στο προσβεβλημένο άτομο. Η μεταφορά γονιδίων στο κύτταρο μπορεί να διασφαλιστεί με διάφορες μεθόδους.
Στη λεγόμενη χημική επιμόλυνση, μια ηλεκτρική σύνδεση επηρεάζει την κυτταρική μεμβράνη με τέτοιο τρόπο ώστε το θεραπευτικό γονίδιο να μπορεί να εισέλθει στο εσωτερικό του κυττάρου. Φυσικά, το τροποποιημένο γενετικό υλικό μπορεί να εισέλθει στο εσωτερικό του κυττάρου μέσω μικροέγχυσης ή ηλεκτρικής ώθησης που προκαλεί την κυτταρική μεμβράνη να διαπεράσει προσωρινά (ηλεκτροδιάτρηση). Επιπλέον, οι τροποποιημένες πληροφορίες μπορούν να πυροδοτηθούν στο εσωτερικό του κελιού με μικρές χρυσές σφαίρες (πιστόλι σωματιδίων).
Ως μέρος μιας μορφομετατροπής που χρησιμοποιεί φαντάσματα ερυθροκυττάρων, τα ερυθροκύτταρα (ερυθρά αιμοσφαίρια) λύονται με τα θεραπευτικά γονίδια σε ένα διάλυμα. Ως αποτέλεσμα, οι κυτταρικές μεμβράνες ανοίγουν για λίγο και η γονιδιακή αλληλουχία μπορεί να διεισδύσει. Τα αλλαγμένα ερυθροκύτταρα στη συνέχεια συντήκονται με τα κύτταρα στόχους.
Επιπλέον, γενετικά τροποποιημένοι ιοί μπορούν να εγχυθούν μέσω αυτού που είναι γνωστό ως μεταγωγή. Καθώς οι ιοί εξαρτώνται από τον μεταβολισμό ενός ξενιστή για πολλαπλασιασμό, μπορούν να χρησιμεύσουν ως λεγόμενα γονιδιακά λεωφορεία μεταφέροντας το νέο, υγιές γενετικό υλικό στα κύτταρα-στόχους. Το DNA, το RNA και, ειδικότερα, οι ρετροϊοί χρησιμοποιούνται για τη διαδικασία μεταγωγής. Κατάλληλα κύτταρα στόχους περιλαμβάνουν κύτταρα ήπατος, Τ κύτταρα (Τ λεμφοκύτταρα) και κύτταρα μυελού των οστών.
Η γονιδιακή θεραπεία χρησιμοποιείται κυρίως για σοβαρές ασθένειες του ανοσοποιητικού συστήματος, όπως το SCID (ελαττωματικά Τ λεμφοκύτταρα) ή η σηπτική κοκκιομάτωση (ελαττωματικά ουδετερόφιλα κοκκιοκύτταρα). Αντιπροσωπεύει επίσης μια πιθανή εναλλακτική θεραπεία για όγκους, σοβαρές μολυσματικές ασθένειες όπως HIV, ηπατίτιδα Β και C, φυματίωση ή ελονοσία, όπου οι θεραπευτικές επιλογές, ειδικά σε σχέση με τον ιό HIV και τη φυματίωση, εξακολουθούν να μελετώνται κλινικά.
Η γονιδιακή θεραπευτική μεταγωγή με ρετροϊούς στα βλαστοκύτταρα αίματος του σώματος είναι ιδιαίτερα κατάλληλη για β-θαλασσαιμία (εξασθενημένη σύνθεση βήτα-σφαιρίνης).
Κίνδυνοι, παρενέργειες & κίνδυνοι
Ενώ λίγες ασθένειες προκαλούνται από Γονιδιακή θεραπεία μπορεί να αντιμετωπιστεί, οι κίνδυνοι δεν μπορούν να εκτιμηθούν πλήρως σε πολλές περιπτώσεις λόγω του χαμηλού επιπέδου ανάπτυξης της θεραπείας.
Ο μεγαλύτερος κίνδυνος στη γονιδιακή θεραπεία έγκειται στην έως τώρα μη κατευθυνόμενη ενσωμάτωση της θεραπευτικής γονιδιακής αλληλουχίας στο κύτταρο στόχο. Σε περίπτωση εσφαλμένης ενσωμάτωσης στο γονιδίωμα του κυττάρου στόχου, η λειτουργία ανέπαφων γονιδιακών αλληλουχιών μπορεί να επηρεαστεί και να προκληθούν άλλες σοβαρές ασθένειες. Για παράδειγμα, τα πρωτο-ογκογόνα που γειτνιάζουν με το εισαχθέν γονίδιο μπορούν να ενεργοποιηθούν, επηρεάζοντας την φυσιολογική ανάπτυξη των κυττάρων και προκαλώντας καρκίνο (μεταλλαξογένεση εισαγωγής).
Το ίδιο θα μπορούσε να παρατηρηθεί, μεταξύ άλλων, σε μια μελέτη στο Παρίσι. Μετά την αρχική επιτυχία διαπιστώθηκε ότι ορισμένα παιδιά που έλαβαν γονιδιακή θεραπεία είχαν λευχαιμία. Επιπλέον, το ανοσοποιητικό σύστημα μπορεί να χαρακτηρίσει τα τροποποιημένα κύτταρα στόχους ως ξένα και να τα προσβάλει (ανοσογονικότητα).
Τέλος, σε περίπτωση μεταγωγής με ιούς, υπάρχει ο κίνδυνος το άτομο που υποβάλλεται σε θεραπεία με γονιδιακή θεραπεία να μολυνθεί με έναν άγριο τύπο του ιού που χρησιμοποιείται ως πορθμείο και ότι αυτό θα κινητοποιήσει τη γενετικά τροποποιημένη αλληλουχία από το γονιδίωμα σε τέτοιο βαθμό ώστε να ταιριάζει με το αντίστοιχο σε μια ανεπιθύμητη θέση Μπορεί να ενσωματώσει συνέπειες.
