Genová terapia génovým inžinierstvom

Génová terapia je relatívne nová metóda liečenia alebo prinajmenšom obsahujúca ochorenie genetického pôvodu. Do buniek pacienta (transfekcia) sú vložené funkčné gény, ktorých génové produkty pôsobia proti chorobe. To sa dosiahne pridaním génov, ktoré nahradia chybné alebo chýbajúce gény postihnutej osoby, takže stále môže prebiehať génová expresia, pri ktorej vznikajú intaktné proteíny.

génovej terapie


Metódy a postupy

Zásadne sa rozlišuje medzi somatickou génovou terapiou a zárodočnou terapiou. V prvom prípade sú gény zabudované do buniek tela (soma = telo), a preto tieto gény nemožno prenášať ďalej. V druhom prípade sú však gény transportované v zárodočných bunkách, takže po diferenciácii buniek sa nachádzajú v celom organizme a tiež sa prenášajú ďalej (pozri „transgénne organizmy“). Liečba zárodočnou líniou nie je v Nemecku schválená na použitie u ľudí.

Somatická génová terapia sa môže uskutočňovať in vivo (priamo na živom pacientovi) aj in vitro (bunky sa chorému vyberú, geneticky modifikujú a znovu vložia do darcu), aj keď bežnejšia cesta je prostredníctvom odstránených buniek.

Aby bola génová terapia úspešná, mali by byť bunky čo najstabilnejšie vďaka odstráneniu, transfekcii a opätovnému vloženiu. Mali by byť tiež veľmi odolné, aby bola zaručená dlhodobá terapia.

Možné bunky pre úspešnú génovú terapiu:
• Zárodočné bunky (iba terapia zárodočnou líniou)
• kmeňové bunky (často kmeňové bunky kostnej drene)
• Diferencované postmitotické bunky (napr. Pečeňové bunky, T lymfocyty, ...)

Terapeutické cudzie gény sa môžu dostať do buniek pacienta rôznymi spôsobmi (vektormi):
• Transdukcia: Vírusy prenášajú požadované gény do hostiteľa. V praxi je najbežnejšia génová terapia retrovírusmi, pretože gény sú zabudované priamo do DNA príjemcu.
• Chemická transfekcia: elektricky nabité zlúčeniny (napr. Fosforečnan vápenatý), požadované gény a izolované bunky sa zmiešajú. Gény sa môžu dostať do buniek po narušení bunkovej membrány
• Fyzická transfekcia:
o Mikroinjekcia: gény sa injikujú priamo do buniek. Nevýhoda: Každá bunka sa musí upravovať osobitne.
o Elektroporácia: Bunková membrána je krátkodobo priepustná pre gény prúdovými rázmi. Nevýhoda: bunky sa môžu poškodiť.
o Časticové delo: Časticové delo strieľa zlaté častice s génmi pripojenými cez bunkovú membránu. Nevýhoda: bunky sa môžu poškodiť
• Transfekcia duchov červených krviniek: červené krvinky sa dočasne rozpustia v roztoku a gény sa uzavrú v červených krvinkách. Potom sú erytrocyty fúzované s inými bunkami.


Riziká a slabé stránky génovej terapie

  • Génová terapia má vo svojej aplikácii aj určité obmedzenia:
    Komplexné genetické chyby (napr. Rakovina) sa zatiaľ nedajú liečiť
  • génová terapia je obmedzená na monogénne choroby (choroby spôsobené iba chybným génom).
  • Prenesené gény sa občas po určitom čase nečítajú alebo sa stanú neaktívnymi (žiadna trvalá transformácia). Preto je nevyhnutné opakovanie génovej terapie.
  • Choroby nemožno úplne vyliečiť iba génovou terapiou.
  • Môžu byť začlenené a exprimované iba vonkajšie gény. Chybné, už existujúce gény nie je možné deaktivovať.
  • Chromozomálne aberácie nemožno vyliečiť, pretože sú založené na odlišnom počte chromozómov.
  • Transfer génov do buniek je stále veľmi neefektívny, pretože je to možné len zriedka.
  • Vektory často nie sú schopné absorbovať všetky požadované gény, takže je potrebné skrátiť gény a regulačné orgány sú zvyčajne vylúčené.

Génová terapia má aj riziká:
• Začlenenie cudzieho génu je nekontrolované: Existujúce, neporušené, potrebné gény môžu byť zničené.
• Môžu sa aktivovať neaktívne onkogény, čo vedie k tvorbe nádorov.
• Retrovírusy sa ťažko ovládajú ako vektory. Regulácia zabudovaného génu je náhodná.
• Vírusy použité ako vektory môžu u pacienta vyvolať silné imunitné reakcie, ktoré môžu byť nebezpečné a vírusy predovšetkým neumožňujú prenos génov.


Príklady génovej terapie:

1. Gendicín (rAD-p53): Gendicín bol prvým liekom na génovú terapiu a v Číne bol uvedený na trh v roku 2003.
Zmenený adenovírus zavádza do pacienta gén, ktorý kóduje proteín p53. Tento proteín p53 zaisťuje, aby sa zabránilo rastu niektorých typov nádorov. Gén p53 je mutovaný asi v 50% všetkých nádorov.
Liečivo sa vstrekuje priamo do nádoru. Štatisticky možno v dvoch tretinách všetkých prípadov pozorovať zreteľné zníženie nádoru pri liečbe gendicínom a simultánnou radiačnou terapiou, čo sľubuje asi trojnásobnú šancu na úspech liečby ako čistá radiačná terapia.
Konkrétne proteín p53 spúšťa apoptózu (programovanú bunkovú smrť) v nekontrolovaných rastúcich bunkách. Tiež stimuluje imunitný systém k ničeniu nádorových buniek.
Vedľajšie účinky však môžu zahŕňať bolesť v mieste vpichu a horúčku a alergické reakcie.

O Kritsche však diskutovali lekári a verejnosť, pretože liek bol schválený, aj keď o ňom neboli vykonané žiadne rozsiahle štúdie.

2. Glybera: V roku 2012 bola Glybera prvou metódou liečby génovou terapiou, ktorá bola schválená aj v západných krajinách. Bol vyvinutý pre veľmi zriedkavé dedičné ochorenie LPLD (nedostatok lipoproteínovej lipázy), ktoré v Nemecku postihuje iba 40 ľudí. V takom prípade sa už nemôže vytvárať lipoproteínová lipáza, ktorá iniciuje odbúravanie triglyceridov z potravy, ktoré sa potom hromadia v krvi, zahusťujú ju a nakoniec vedú k zápalu pankreasu. Okrem génovej terapie môže postihnutý dodržiavať iba prísnu diétu, ktorá zmierni jej príznaky.

Ako vektory slúžia adeno-asociované vírusy, ktoré sa vstrekujú do stehien, kde svalové bunky produkujú potrebný enzým.
Pretože hladiny lipidov v krvi boli po génovej terapii znížené iba krátko, bolo treba stále dodržiavať diétu a liek stál takmer 1 milión EUR, takže v Nemecku bol zatiaľ iba jeden pacient liečený liekom Glybera. Licencia spoločnosti Glybera bola preto na jeseň 2017 postupne zrušená a liek sa už nepoužíval.