Rozwój inżynierii genetycznej zaowocował powstaniem nowego nurtu w lecznictwie, polegającego na wprowadzaniu do organizmu obcych kwasów nukleinowych w celach terapeutycznych. Na przestrzeni ostatnich 20 lat trwały intensywne badania nad skutecznością metod i bezpieczeństwem ich stosowania.
foto / internet
Terapia genowa to leczenie polegające na wprowadzeniu obcych kwasów nukleinowych (DNA lub RNA) do komórek. Charakter lub informacja genetyczna zawarte we wprowadzonym DNA lub RNA powinny wywierać efekt terapeutyczny. Mechanizmy działania wprowadzonych kwasów nukleinowych mogą być następujące:
Aktualnie terapia genowa nastawiona jest na dwa tematy: rekompensacja defektów genetycznych poprzez wprowadzenie właściwych sekwencji DNA oraz wyciszanie ekspresji tych genów, których produkty białkowe są szkodliwe dla organizmu. Mimo mnogości dostępnych technik, zarówno niewirusowych, jak i wirusowych oraz nieustannego rozwoju metodologii zastosowanie tej terapii w praktyce jest znacznie trudniejsze niż początkowo przypuszczano. Obecnie terapia genowa ma charakter głównie eksperymentalny. Wyzwaniem dla naukowców jest uczynienie z niej metody skutecznej i w pełni bezpiecznej dla pacjentów.
Termin „terapia genowa” został wprowadzony przez Elizabeth i Wacława Szybalskich, naukowców, którzy w roku 1962 po raz pierwszy przeprowadzili transformację genetyczną komórek eukariotycznych.
U wszystkich organizmów żywych informacja genetyczna zawarta jest w kwasach nukleinowych, u większości z nich jest to DNA, czyli kwas deoksyrybonukleinowy. To specyficzne sekwencje zasad w DNA stanowią instrukcję do tworzenia białek, a zarazem determinują naszą przynależność do gatunku, wygląd i funkcjonowanie organizmu. Taką informację posiada każda komórka, co umożliwia organizmowi prawidłowe funkcjonowanie. Problem zaczyna się wtedy, gdy informacja zawarta w DNA zostanie zmieniona poprzez mutację. Może wtedy dojść do niepożądanych zmian w ilości lub strukturze białek, prowadzących do poważnych dysfunkcji organizmu. Już w latach 1902 – 1909 A. Garrod odkrył, iż defekty genetyczne powodujące utratę enzymu są przyczyną dziedzicznych chorób metabolicznych. Wiele lat później S. Cohen i H. Boyer opracowali podstawy inżynierii genetycznej, która umożliwiła narodzenie się nowego nurtu, pozwalającego na leczenie tego typu schorzeń już u samego ich podłoża, na poziomie sekwencji DNA.
Na ten moment możemy się pochwalić wieloma sukcesami na tym polu. Japońscy naukowcy przywrócili myszy słuch za pomocą terapii genowej..
W trakcie eksperymentu eksperci wprowadzili gryzoniom gen o nazwie Gjb2. W procesie wczesnego rozwoju jego brak powoduje utratę słuchu. W badaniu wykorzystano potomstwo myszy, które urodziło się z wrodzoną głuchotą. Wtedy japońscy naukowcy zaczęli pracować nad przywróceniem słuchu przy pomocy terapii genowej.
W rezultacie, biolodzy osiągnęli częściowe przywrócenie słuchu u myszy doświadczalnych. Odsłonięte ucho jest w stanie uchwycić głośność 70 decybeli, podczas gdy drugie ucho nie reaguje nawet na głośność większą niż 90 decybeli.
Dzięki terapii genowej niej pięcioro tzw. dzieci z bańki ma wreszcie sprawny układ odpornościowy.
Gdy pięciotygodniowa Nina przesypiała spokojnie całe noce i nie odczuwała wcale głodu, jej mama Aga Warnell wiedziała, że coś jest nie w porządku. Zachowanie najmłodszej córki bardzo różniło się od jej starszych sióstr.
W ciągu następnych tygodni Nina bardzo ciężko zachorowała. Najpierw zdiagnozowano u niej rotawirusa, a zaraz potem u dziewczynki rozwinęło się zapalenie płuc.
Okazało się, że Nina cierpiała na chorobę zwaną ciężkim złożonym niedoborem odporności (ang. severe combined immunodeficiency, SCID). W wyniku wady genetycznej urodziła się bez układu immunologicznego. Jako że ludzie dotknięci tą przypadłością muszą żyć w sterylnym otoczeniu, jest ona również znana jako choroba chłopca z bańki. Lekarze nie dawali większych szans na przeżycie w tej sytuacji.
Od tamtej pory minęło półtora roku. Nina jest teraz szczęśliwą małą dziewczynką z funkcjonującym układem odpornościowym. Zawdzięcza to terapii genowej oraz jej najnowszym ulepszeniom.
Leczenie białaczki i innych nowotworów krwi, a także szpiku kostnego za pomocą terapii genowej, która przekształca limfocyty w namierzających i niszczących raka "żołnierzy" przynosi bardzo dobre rezultaty.
Do chwili obecnej przynajmniej sześciu zespołom naukowców udało się zastosować terapię genową u ponad 120 pacjentów z zaskakująco dobrymi wynikami. W jednych z badań prowadzonych na Uniwersytecie Pensylwanii wzięło udział pięć dorosłych osób i 22 dzieci z ostrą białaczką limfoblastyczną. Z wyjątkiem trojga dzieci, u wszystkich pacjentów w wyniku terapii genowej nastąpiła pełna remisja (uzyskano prawidłowy obraz krwi).
Podczas terapii genowej z krwi pacjenta wyizolowane zostają limfocyty T (komórki układu odpornościowego), które następnie ex vivo wyposażane są w gen celujący w nowotwór, by potem ponownie trafić do organizmu pacjenta. Leczenie ma efekty uboczne, takie jak silne objawy grypopodobne, jednak są one tymczasowe.
Dotychczas terapię genową stosowano eksperymentalnie u pacjentów, w przypadku których zawiodły inne formy leczenia. Zdaniem badaczy, ma ona szansę stać się pierwszą terapią genową zaaprobowaną w USA i drugą terapią genową zaaprobowaną w Europie. Jako pierwszą Komisja Europejska zatwierdziła terapię genową dla pacjentów cierpiących na rzadką chorobę genetyczną, hiperchylomikronemię, powodującą zaburzenia w metabolizmie tłuszczów.
Źródło:
