TERAPIA 
GENOWA

Wprowadzenie 
genu

Linia 
zarodkowa

Zdrowe 
potomstwo

Komórki 
somatyczne

Próba leczenia 
chorego

Prawidłowa kopia

Gen modyfikujący

 

 

TERAPIA

IN VIVO

EX VIVO

 

 

Strategie stosowane w terapii 

niektórych chorób genetyczncyh

Choroby monogenowe, 

recesywne:
Anemia sierpowata, 
mukowoscydoza

Kompensacja defektu, 

wprowadzenie 
prawidłowego genu
Korekta mutacji na poziomie 

DNA czy RNA

Choroby monogenowe 
dominujące:
Pląsawica Hantingtona, 
hipercholesterolemia 
rodzinna

Hamowanie ekspresji 
zmutowanego dominującego 

genu
Korekta mutacji na poziomie 
DNA lub mRNA

Choroby wielogenowe, 
nabyte
nowotwory

Niszczenie komórek 
nowotworowych
Hamowanie ekspresji 

zmutowanych genów

 

 

Choroby infekcyjne:
Zakażenie wirusem 

HIV

Eliminacja komórek 

zainfekowanych 

wirusem

Inne choroby 
nabyte
Miażdżyca naczyń

Modyfikacja 
genetyczna 

komórek, nowe 

korzystne cechy 

fenotypowe

Strategie stosowane w terapii 

niektórych chorób genetyczncyh – 

cd.

 

 

Inżynieria 
genetyczna:

Namnożenie, 
sklonowanie genu

Regulacja 
ekspresji – geny 
regulatorowe

Cały 
organizm

Cel:

Określone typy 
komórek

Transfer

WEKTORY

Strategia komplementacji defektu 
genetycznego:

 

 

Problemy z :

• Wielkością genu
• Wydajnością transferu
• Losową integracją transgenu z 

genomem komórki

• Czasem utrzymywania się transgenu 

w komórkach docelowych

• Wektorem 

 

 

Strategia antysensu

hamowanie ekspresji zmutowanego genu

Skuteczność zależy od:
• Stabilności wprowadzonych 

oligonukleotydów

• Ilości oligonukleotydów w komórkach
• Metody wprowadzania ich do komórek

Rybozymy – unieczynnianie RNA

 

 

Strategia eliminacji 

komórek

• Gen kodujący toksyczne białko
• Swoiste zahamowanie angiogenezy
• Immunoterapia nowotworów – 

uwrażliwianie komórek układu 

immunologicznego na komórki nowotworowe

• Geny proapoptotyczne
• Geny samobójcze – 

uczulające na komórki 

na określone związki chemiczne

• Efekt wzmocnienia

 – białka wirusa HPV 

wnikające do sąsiednich komórek

 

 

Strategia modyfikacji 

genetycznej komórek

• Immunomodulacja – 

interleukina 2

• Geny proangiogenne – 

miażdżyca 

naczyń wieńcowych

• Geny antyangiogenne – 

w terapii 

nowotworów

• Geny wielolekowej oporności - 

ochrona szpiku w chemioterapii

• Szczepionki DNA

 

 

Ograniczenia terapii 

związane z :

• Wielkością genu
• Wydajnością transferu
• Losową integracją
• Utrzymaniem transgenu
• Wektorów: wysokowydajnych, 

łatwych w stosowaniu, 
bezpiecznych

 

 

WEKTORY

BIOLOGICZN
E

Wirusy:

Retrowirusy

Adenowirusy

Lentiwirusy

HSV

NIEBIOLOGICZNE

Liposomy

Kationowe 
polipeptydy

Polimery

Dendrymery

 

 

Wady i zalety wektorów wirusowych 

i nośników niewirusowych

Wektory 

wirusow

e

Duża wydajność 
transdukcji
Retrowirusy – 
stabilna integracja
Adenowirusy – brak 

integracji, małe 
ryzyko mutagenezy

Ryzyko rekombinacji 
genetycznej
Adenowirusy – 
możliwa odpowiedź 
immunologiczna
Retowirusy – brak 
specyficznego 
celowania in vivo
Tylko komórki 
dzielące się ulegają 
transdukcji

 

 

Obecne 

nośniki 

niewirusow

e

Brak 

ograniczenia 
wielkości 
transgenu
Możliwa 
docelowa 
specyficzność in 
vivo
Możliwe 
podawanie 
systemowe
Brak integracji z 
genomem
Małe ryzyko 

rekombinacji
Wszystkie typy 
komórek

Brak lub niewielka 

swoistość
Krótki okres 
półtrwania w 

krwioobiegu
Przejściowa 
ekspresja transgenu
Mała wydajność 
transfekcji

Wady i zalety wektorów wirusowych 

i nośników niewirusowych – cd.

 

 

IDEALNY WEKTOR

• Łatwy w produkcji, w dużych ilościach
• Ekspresja transgenu długotrwała na stałym 

poziomie

• Nie wywołuje odpowiedzi immunologicznej
• Swoistość wprowadzania i ekspresji transgenu
• Duża pojemność
• Integruje z genomem i replikuje w sciśle 

określonym miejscu

• Zdolność do wprowadzenia materiału do 

komórek dzielących się i postmitotycznych

 

 

TERAPIA 
GENOW
A

 

 

 

 

 

 

 

 

PODEJŚCIA 
TERAPEUTYCZNE

Chirurgicz
ne

Chemioterapi
a 

Radioterap
ia

Terapia 

genowa

Wpływ na 

unaczynie

nie guza

Bezpośrednia 

śmierć 

komórki 

nowotworowe

j

Wzrost jej 

podatności na 

mechanizmy 

obronne 

organizmu

 

 

Zmiana złośliwego fenotypu

Wprowadzenie 

prawidłowych genów

Np..genów supresorowych 

transformacji 
nowotworowej – p53
Wytwarzanie prawidłowego 

białka

Antysensy, rybozymy

Hamowanie ekspresji 
genów – np.: onkogenów i 
genów czynników wzrostu
Blokowanie transkrypcji 
nieprawidłowych białek

Wewnątrzkomórkowe 
jednołańcuchowe 
przeciwciała

Blokowanie 
nieprawidłowych białek

 

 

Chemioprotekcja komórek 

prawidłowych

Chemioprotekcja – 

wprowadzanie 

genów oporności 

wielolekowej

Ochrona 

prawidłowych 

komórek przed 

toksycznością 

chemioterapeutykó
w

 

 

Bezpośrednia eliminacja 

komórek nowotworowych

Geny samobójcze

Przekształcanie 

nietoksycznego substratu do 
toksycznego produktu 
wewnątrz komórek 
nowotworowych

Geny proapoptyczne

Indukcja apoptozy w 
komórkach nowotworowych

Wirusy onkolityczne

Liza komórek 
nowotworowych na skutek 
selektywnej replikacji 
wirusów w tych komórkach

Niepatogenne beztlenowe 

bakterie zawierajace geny 
samobójcze

Liza komórek 

nowotworowych

 

 

Pośrednia eliminacja komórek 

nowotworowych

Terapia antyangiogenna

Hamowanie unaczynienia w 

guzach i przerzutach

Genetyczna immunoterapia 

– wprowadzanie genów 
kodujących antygeny 
nowotworowe – szczepionki 
genetyczne

Szczepienia profilaktyczne, 

aktywowanie ukłądu 
imunologicznego do 
rozpoznawania i niszczenia 
komórek nowotworowych.

 

 

Strategie terapeutyczne w terapii 

genowej wybranych chorób 

monogenowych

Choroba

strategia

wektor

gdzie

Mukowiscydo
za mutacja 
genu CFTR

Wprowadzeni
e prawidłowej 
niezmutowan

ej kopii genu

Adenoiwirusy, 
liposomy

Komórki 
nabłonków 
oddechowych

Hemofilia 

typu A – 
mutacje genu 
VII czynnika 

krzepnięcia

Wprowadzeni

e prawidłowej 
niezmutowan
ej kopii genu

Retrowirusy, 

adenowirusy

Hepatocyty, 

fibroblasty, 
komórki 
macierzyste 

szpiku, 
komórki 
skóry

 

 

Dystrofia 

mięśniowa 
Duchenne’a
Mutacja genu 

dystrofiny

Wprowadze

nie 
prawidłowe
j kopii genu 
do komórek 

mięśniowyc
h

Retrowirus

y, wirusy 
Herpes

Komórki 

mięśniowe, 
fibroblasty, 
Komórki 

macierzyste

Rodzinna 
hipercholesterol
emia – mutacja 
genu receptora 

LDL

Wprowadze
nie 
prawidłowe
j, 

niezmutowa
nej kopii 
genu 

receptora 
LDL

retrowirusy hepatocyty

Strategie terapeutyczne w terapii 

genowej wybranych chorób 

monogenowych - 

 

 

Strategie terapeutyczne w 

terapii genowej chorób 

neurodegeneracyjnych

Choroba 

Parkinso
na

Wprowadzanie 

prawidłowych, 
niezmutowanych  
genów dysmutazy 
ponadtlenkowej

Wirusy 

towarzysz
ace 
adenowiru
som, 

Herpes, 
polimer 
kationowy

Komórki 

nerwowe, 
komórki 
gleju, 
kom.Schw

anna, 
astrocyty, 
nerwowe 
komórki 

macierzys
te

Choroba 
Alzheime
ra

Wprowadzenie genów 
czynników troficznych, 
hamowanie ekspresji 

nieprawidłowych 
genów przez 
wykorzystanie 
antysensów, 

implantacjia 
zmodyfikowanych 
genetycznie płodowych 

neuronów

 

 

Strategie terapeutyczne w 

terapii genowej chorób układu 

krążenia

Choroba

strategia

wektor

gdzie

Miażdżyca 
naczyń 

wieńcowyc
h

Terapeutyczna 
angiogeneza, 

Plazmidow
y DNA, bez 

nośników, 
adenowiru
sy, 

liposomy

Kardiomiocyt
y, mięśnie 

szkieletowe, 
kom mięśni 
gładkich 

naczyń

Miażdzyca 
naczyń 
obwodowyc

h
Restenoza

Antysensy – hamują 

ekspresję genów 

regulujących 

proliferację 

komórki, 

wykorzystywanie 

genów 

samobójczych

Komórki 

mięśni 
gładkich 
ścian naczyń, 

komórki 
śródbłonka

 

 

Przy wszystkich swoich szczytnych i 

szlachetnych założeniach, koncepcjach, 

paradygmatach, ideałach , tak na dobrą 

sprawę, nauka opiera się na starej i 

sprawdzonej metodzie prób i błędów. Terapia 

genowa jest na razie w fazie błędów. Być może 

dopiero wejdzie w fazę prób.

Stanisław Szala

 

 

Klonowanie

Komórki macierzyste

Nowe rozwiązania 

terapeutyczne 

Nadzieje i zagrożenia