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.