GENETYKA, 30.01.2010r.

TERAPIA GENOWA

Założenia terapii genowej:

• Podst.założeniem jest leczenie przyczyn (nie objawów) defektów genet.

Strategie stosowane w terapii niektórych ch. o podłożu genetycznym

Choroba	Startegia
Ch. monogenowa recesywna	Kompensacja defektu, wprowadzenie prawidłowego genu, korekta mutacji na poziomie DNA
Ch. monogenowa dominująca	Hamowanie ekspresji zmutowanego genu, korekta mutacji na poziomie DNA
Ch. wielogenowe nabyte (np. nowotwory)	- niszczenie kom. nowotworowych - hamowanie ekspresji zmutowanych genów
Ch. infekcyjne (np. zakażenie wirusem HIV)	- eliminacja kom. zainfekowanych wirusem - hamowanie ekspresji genów wirusowych

Kompensacja defektu genet:

• Jest to wprowadzenie do odpowiednich kom. docelowych prawidłowego genu (najczęściej stosowane rozwiązanie w terapii chorób monogenowych recesywnych)

• Postępowanie nie usuwa defektu genet., lecz kompensuje jego skutki

• Etapy:

1. przygotowanie genu- z reguły sekwencja kodująca pod kontrolą odpowiedniego promotora

2. przygotowanie wektora umożliwiającego wydajny i swoisty transfer genu do kom. Najczęściej wektorem są wirusy, które integrują się z materiałem genet. Kom. docelowej (np. retrowirusy). Wirusy wykorzystywane jako wektory są zmodyfikowane tak, aby pozbawione były własności chorob. I zdolności do replikacji. Integracja transferu DNA kom. pozwlana na długotrwałą jego ekspresję i czas ekspresji zależny jest od długości życia kom.

3. wybór w przygotowaniu kom. docleowych

4. dostarczenie genów do kom. docelowych

Wybór i przygotowanie komórek docelowych

• Wybór zależy od wielu czynników, np. w leczeniu hemofilii, kom. docelowymi mogą być nie tylko hepatocyty (wytwarzające czynniki krzepnięcia krwi), ale też inne kom. (np. kom. skóry), w przypadku hemoglobinopatii kom. docelowe muszą być kom. macierzyste krwinek.

Komórki docelowe w terapii genowej:

Schorzenie	Kom. docelowe
Nowotwory	Kom. nowotworowe, kom. macierzyste, limfocyty T, fibroblasty, kom. śródbłonka-naczyniowego
Ch. monogenowe	Kom. nabłonka płuc, makrofagi, limfocyty T, hepatocyty, skóry, macierzyste
Ch. infekcyjne	Kom., macierzyste, mm.
Ch. ukł. krążenia	Kom. mm., śródbłonka, naczyń, kom. macierzyste

Dostarczenie genów do kom. docelowych- strategie in vivo

• Dostarczenie genów teragenet. Wprost do organizmu pacjenta ( np. do mięśniowo, do guzowo) lub też do krwioobiegu (systemowo)- wtedy ważne jest by transgen uległ ekspresji tych kom. docelowych

• Swoistość transdukcyjna polega na tym, że geny muszą być dostarczone do kom. docelowych w sposób swoisty, np.:

• Wykorzystanie tropizmu wektorów do określonej tkn. (neurotropizm wirusa opryszczki)

• Wykorzystanie nośników mających odp. Ligandy. Ligandy takie rozpoznawane są przez swoiste receptory charakt. Dla pewnych komórek

• Terapia ex vivo polega na:

• Pobraniu kom. pacjenta

• Hodowli i namnażaniu tych kom. w laboratorium

• Genet. Modyfikacjach tych kom.

• Wprowadzeniu kom. do org. Pacjenta

• W ten sposób można zmodyfikować komórki macierzyste, krwi, fibroblasty, mioblasty, kom. skóry i In.

Ex vivo- odmiana metody in vitro, materiał pobrany z żywego organizmu poddawany jest modyfikacjom in vitro i ponownie wprowadzany do org.

Hamowanie ekspresji zmutowanego genu

• Zablokowanie ekspresji genu na poziomie transkrypcji lub translacji, np. poprzez degradację mRNA z wykorzystaniem tzw. Oligonukleotydów antysensownych

Korekta zmutowanego genu:

• Korekta mutacji za pomocą frag. DNA, które zawierają m.in. prawidłową sekwencję, która ma być podstawiona w miejsce sekwencji zmutowanej

Eliminacja komórki:

• Służy do eliminacji kom. nowotworowych lub zainfekowanych wirusami

• Zabijanie kom. może być:

• Bezpośrednie- gen kodujący toksyczne białko jest wprowadzany do kom. nowotworowych, tylko w tych kom. podlega ekspresji, a pojawiające się białko zabija kom. nowotworową

• Pośrednie- przy wykorzystywaniu kom. ukł. Immunolog. (uaktywnienie kom. do swoistej eliminacji kom. nowotworowych) lub poprzez ahamowanie unaczynienia w nowotworze

Modyfikacja genet. kom.: nowe cechy fenotypowe:

• Do kom. można wprowadzić również geny kodujące białka nadające kom. nowe funkcje fizjolog.

• Geny kodujące białka aktywujące kom. ukł. immunolog. (tzw. Geny immunobudulcowe??)

• Geny kodujące czynniki proangiogenne i antyangiogenne

• Tzw. Szczepionki DNA

PDR. Doczytać:

- przykłady terapii ch. monogenowej

- metoda agroinfekcji

- metody wprowadzania DNA do kom.

2

---