TERAPIA GENOWA
TERAPIA GENOWA
TERAPIA GENOWA
TERAPIA GENOWA
Terapia genowa
Terapia genowa
Wprowadzenie prawidłowego genu
Wprowadzenie prawidłowego genu
do komórki, w której dany gen nie
do komórki, w której dany gen nie
występuje albo uległ mutacji.
występuje albo uległ mutacji.
Strategie terapii genowej
Strategie terapii genowej
Transfer genu ex vivo
Transfer genu ex vivo
1.
1.
pobranie komórek
pobranie komórek
chorego;
chorego;
2.
2.
wprowadzenie genu
wprowadzenie genu
do komórek;
do komórek;
3.
3.
wprowadzenie
wprowadzenie
zmodyfikowanych
zmodyfikowanych
komórek do
komórek do
organizmu.
organizmu.
Transfer genu in vivo
Transfer genu in vivo
Wprowadzenie genu
Wprowadzenie genu
bezpośrednio do
bezpośrednio do
komórek chorego.
komórek chorego.
Rodzaje terapii genowej
Rodzaje terapii genowej
1.
1.
Dodawanie
Dodawanie
genów
genów
Gen uszkodzony
Gen uszkodzony
pozostaje a gen
pozostaje a gen
terapeutyczny
terapeutyczny
jest
jest
wprowadzony
wprowadzony
w inne miejsce
w inne miejsce
chromosomu
chromosomu
2. Zamiana
2. Zamiana
genów
genów
Wymiana genu
Wymiana genu
zmutowanego na
zmutowanego na
gen prawidłowy
gen prawidłowy
3.
3.
„Doskonalenie”
„Doskonalenie”
genomu
genomu
Dodanie genu,
Dodanie genu,
który nie zastępuje
który nie zastępuje
żadnego genu a
żadnego genu a
koduje substancje,
koduje substancje,
które fizjologicznie
które fizjologicznie
nie są produkowane
nie są produkowane
przez
przez
modyfikowaną
modyfikowaną
komórkę
komórkę
Wprowadzanie genów do
Wprowadzanie genów do
komórek
komórek
Wydajność transferu genu zależy od:
Wydajność transferu genu zależy od:
Skutecznego wniknięcia wektora do
Skutecznego wniknięcia wektora do
komórki
komórki
Długości utrzymywania się wektora w
Długości utrzymywania się wektora w
komórce
komórce
Poziomu ekspresji wprowadzonego genu
Poziomu ekspresji wprowadzonego genu
Najdłuższą ekspresję zapewniają wektory
Najdłuższą ekspresję zapewniają wektory
wirusowe.
wirusowe.
Metody wprowadzania genów
Metody wprowadzania genów
do komórek
do komórek
Metody
Metody
biologiczne:
biologiczne:
1.
1.
Wektory z
Wektory z
wykorzystaniem
wykorzystaniem
wirusów RNA
wirusów RNA
2.
2.
Wektory z
Wektory z
wykorzystaniem
wykorzystaniem
wirusów DNA
wirusów DNA
3.
3.
Wektory z
Wektory z
wykorzystaniem
wykorzystaniem
plazmidów
plazmidów
Metody fizyko-
Metody fizyko-
chemiczne:
chemiczne:
1.
1.
Fuzja DNA z
Fuzja DNA z
liposomami
liposomami
2.
2.
Transfekcja prepicytatu
Transfekcja prepicytatu
DNA z fosforanem
DNA z fosforanem
wapnia
wapnia
3.
3.
Elektroporacja
Elektroporacja
4.
4.
Mikroiniekcja
Mikroiniekcja
dojądrowa
dojądrowa
Pierwsza terapia genowa
Pierwsza terapia genowa
14 września 1990
14 września 1990
Pacjentka: 4-latka z
Pacjentka: 4-latka z
SCID – ciężkim
SCID – ciężkim
złożonym niedoborem
złożonym niedoborem
odporności
odporności
Charakterystyka: brak
Charakterystyka: brak
enzymu deaminazy
enzymu deaminazy
adenozyny (ADA)
adenozyny (ADA)
Terapia: Transfer genu
Terapia: Transfer genu
kodującego ADA do
kodującego ADA do
limfocytów
limfocytów
Terapia genowa
Terapia genowa
mukowiscydozy
mukowiscydozy
Wprowadzanie prawidłowego genu
Wprowadzanie prawidłowego genu
CFTR za pomocą wektorów
CFTR za pomocą wektorów
adenowirusowych do komórek
adenowirusowych do komórek
nabłonkowych oskrzeli lub błony
nabłonkowych oskrzeli lub błony
śluzowej nosa.
śluzowej nosa.
Terapia genowa
Terapia genowa
hipercholesterolemii rodzinnej
hipercholesterolemii rodzinnej
Charakterystyka: spowodowany
Charakterystyka: spowodowany
mutacją brak funkcjonalnego
mutacją brak funkcjonalnego
receptora dla LDL (lipoprotein o
receptora dla LDL (lipoprotein o
niskiej gęstości)
niskiej gęstości)
Terapia: Transfer genu kodującego
Terapia: Transfer genu kodującego
prawidłowy receptor dla LDL do
prawidłowy receptor dla LDL do
hepatocytów
hepatocytów
Leczenie AIDS transferem
Leczenie AIDS transferem
genu
genu
Dwie strategie terapii:
Dwie strategie terapii:
1.
1.
Wewnątrzkomórkowa immunizacja
Wewnątrzkomórkowa immunizacja
zmierzająca do wytworzenia „odporności”
zmierzająca do wytworzenia „odporności”
komórki na zakażenie wirusem HIV.
komórki na zakażenie wirusem HIV.
2.
2.
Wzmocnienie odporności przeciwwirusowej
Wzmocnienie odporności przeciwwirusowej
przez użycie modyfikowanych komórek
przez użycie modyfikowanych komórek
wykazujących ekspresję produktów wirusa
wykazujących ekspresję produktów wirusa
HIV w celu indukcji specyficznej odporności.
HIV w celu indukcji specyficznej odporności.
Terapia genowa w leczeniu
Terapia genowa w leczeniu
nowotworów
nowotworów
Kompensacja mutacji onkogenów i genów
Kompensacja mutacji onkogenów i genów
supresorowych (inhibicja funkcji onkogenu
supresorowych (inhibicja funkcji onkogenu
i przywrócenie funkcji genu supresorowego)
i przywrócenie funkcji genu supresorowego)
Wprowadzanie genów kodujących toksyny
Wprowadzanie genów kodujących toksyny
do komórek nowotworowych
do komórek nowotworowych
Indukowanie apoptozy komórek
Indukowanie apoptozy komórek
nowotworowych przez transfer genu
nowotworowych przez transfer genu
P53
P53
Podawanie genów oporności na leki w celu
Podawanie genów oporności na leki w celu
ochrony komórek prawidłowych
ochrony komórek prawidłowych
Niepowodzenia terapii
Niepowodzenia terapii
genowej
genowej
Przykładem jest nieudana próba
Przykładem jest nieudana próba
genoterapii 18-letniego Jessy Gelsingera,
genoterapii 18-letniego Jessy Gelsingera,
który od wczesnego dzieciństwa cierpiał na
który od wczesnego dzieciństwa cierpiał na
wrodzone schorzenie wątroby.
wrodzone schorzenie wątroby.
Podana dawka wirusa okazała się zbyt
Podana dawka wirusa okazała się zbyt
duża, dla układu odpornościowego
duża, dla układu odpornościowego
mężczyzny, którego organizm podjął walkę
mężczyzny, którego organizm podjął walkę
zarówno z wirusem jak i wątrobą, śledzioną
zarówno z wirusem jak i wątrobą, śledzioną
oraz innymi organami, skutkiem czego
oraz innymi organami, skutkiem czego
cztery dni później pacjent zmarł.
cztery dni później pacjent zmarł.
Wady i zalety terapii
Wady i zalety terapii
genowej
genowej
WADY
WADY
terapeutyczne DNA
terapeutyczne DNA
wprowadzone do komórki
wprowadzone do komórki
nie jest wbudowywane we
nie jest wbudowywane we
wszystkie chromosomy,
wszystkie chromosomy,
więc działanie lecznicze
więc działanie lecznicze
krótkie, a wprowadzanie
krótkie, a wprowadzanie
DNA musi być powtarzane
DNA musi być powtarzane
odpowiedź immunologiczna
odpowiedź immunologiczna
na wektory
na wektory
możliwość wywołania
możliwość wywołania
nowotworu przez złe
nowotworu przez złe
wbudowanie fragmentu
wbudowanie fragmentu
DNA
DNA
niemożność leczenia
niemożność leczenia
schorzeń wielogenowych z
schorzeń wielogenowych z
powodu ich złożoności
powodu ich złożoności
ZALETY
ZALETY
potencjalne leczenie wielu
potencjalne leczenie wielu
chorób genetycznych
chorób genetycznych
Terapia genowa jest stosunkowo młodą
Terapia genowa jest stosunkowo młodą
dyscypliną medyczną powstałą wraz z
dyscypliną medyczną powstałą wraz z
rozwojem genetyki molekularnej.
rozwojem genetyki molekularnej.
Wzbudza
Wzbudza
nadzieje ze względu na potencjalną
nadzieje ze względu na potencjalną
możliwość leczenia wielu chorób
możliwość leczenia wielu chorób
genetycznych, ale nadal jest to
genetycznych, ale nadal jest to
niedopracowana metoda leczenia.
niedopracowana metoda leczenia.