Генетска терапија со генетски инженеринг

Генската терапија е релативно нов метод за лекување или барем содржи болест што е од генетско потекло. Функционалните гени се вметнуваат во клетките на пациентот (трансфекција), чии гени производи се спротивставуваат на болеста. Ова се постигнува со додавање на гени кои ги заменуваат неисправните или исчезнатите гени на заболеното лице, така што генската експресија сè уште може да се одвива во која се појавуваат недопрени протеини.

Методи и процедури

Се прави основна разлика помеѓу соматска генска терапија и герминативна терапија. Во претходните, гените се вградени во телесни клетки (сома = тело), поради што овие гени не можат да се пренесат. Во последното, сепак, гените се транспортираат во герминативните клетки, така што откако клетките ќе се диференцираат, тие ќе се најдат во целиот организам и исто така ќе бидат пренесени (види „трансгени организми“). Терапијата со микроб не е одобрена за употреба кај луѓе во Германија.

Соматската генска терапија може да се спроведе и in vivo (директно на живиот пациент) и ин витро (клетките се отстрануваат од болното лице, се генетски модифицирани и се вметнуваат во донаторот), иако најчестиот пат е преку отстранети клетки.

За да биде успешна генската терапија, клетките треба да бидат што е можно постабилни поради отстранување, трансфекција и повторно вметнување. Тие исто така треба да бидат многу издржливи за да гарантираат долгорочна терапија.

Можни клетки за успешна генска терапија:
• Термички клетки (само терапија со герминативна линија)
• матични клетки (често матични клетки на коскена срцевина)
• Диференцирани, постмитотични клетки (на пример: клетки на црниот дроб, Т-лимфоцити, ...)

Терапевтските странски гени можат да навлезат во клетките на пациентот на различни начини (вектори):
• Трандукција: Вирусите ги пренесуваат потребните гени на домаќинот. Во пракса, генетската терапија со ретровируси е најчеста бидејќи гените се вградени директно во ДНК на примателот.
• Хемиска трансфекција: електрично наелектризирани соединенија (на пр. Калциум фосфат), посакуваните гени и изолираните клетки се мешаат. Гените можат да влезат во клетките по нарушување на клеточната мембрана
• Физичка трансфекција:
o Микроинјекција: гените се инјектираат директно во клетките. Недостаток: Секоја ќелија треба да се уредува поединечно.
o Електропорација: Клеточната мембрана е кратко пропустлива за гените преку струја. Недостаток: клетките можат да бидат оштетени.
o Топче од честички: Топче од честички пука златни честички со гените прикачени преку клеточната мембрана. Недостаток: клетките можат да бидат оштетени
• Трансфекција на духот на црвените крвни клетки: црвените крвни зрнца се привремено растворени во раствор и гените се запечатени во црвените крвни зрнца. Тогаш еритроцитите се споени со други клетки.

Ризици и слабости на генска терапија

Генетската терапија има и некои ограничувања во нејзината примена:
Комплексни генетски дефекти (на пример, рак) сè уште не можат да се лекуваат
генска терапија е ограничена на моногени болести (болести предизвикани само од неисправен ген).
Пренесените гени повремено не се читаат или се неактивни по одредено време (без постојана трансформација). Затоа е потребно повторување на генетската терапија.
Болестите не можат целосно да се излечат само со генска терапија.
Само надворешни гени можат да бидат вметнати и изразени. Неисправни, веќе постоечки гени не можат да се деактивираат.
Хромозомските аберации не можат да се излечат затоа што се засноваат на различен број на хромозоми.
Трансферот на гените во клетките е сè уште многу неефикасен, бидејќи тоа е ретко возможно.
Векторите честопати не се во состојба да ги соберат целокупните потребни гени, така што треба да се направи скратување на гените и регулаторите обично да се елиминираат.

Генетската терапија исто така има ризици:
• Инкорпорирањето на странскиот ген е неконтролирано: Постоечките, непроменети, неопходни гени можат да бидат уништени.
• Може да се активираат неактивни онкогени, што доведува до формирање на тумори.
• Тешко е да се контролираат ретровирусите како вектори. Регулацијата на вградениот ген е случајна.
• Вирусите што се користат како вектори можат да предизвикаат силни имунолошки реакции кај пациентот, што може да биде опасно, а вирусите не дозволуваат гените да се пренесат на прво место.

Примери на генска терапија:

1. endендицин (rAD-p53): endендицин беше првиот лек за генетска терапија и беше лансиран во Кина во 2003 година.
Променет аденовирус воведува ген кај пациентот кој го кодира протеинот p53. Овој протеин p53 осигурува дека некои видови тумори се спречуваат да растат. Генот p53 е мутиран во околу 50% од сите тумори.
Лекот се инјектира директно во туморот. Статистички, во две третини од сите случаи може да се забележи јасно намалување на туморот со третман со гендицин и истовремена терапија со зрачење, што ветува околу три пати поголема можност за лек отколку чиста зрачна терапија.
Поточно, протеинот p53 предизвикува апоптоза (програмирана клеточна смрт) кај неконтролираните растечки клетки. Исто така, го стимулира имунолошкиот систем да ги уништи клетките на туморот.
Сепак, несакани ефекти може да вклучуваат болка на местото на инјектирање и треска и алергиски реакции.

Сепак, лекарите и јавноста дискутираа за Критш затоа што лекот беше одобрен, иако не беа извршени обемни студии за тоа.

2. Глибера: Во 2012 година, Глибера беше првиот метод за третман на генска терапија, кој исто така беше одобрен во западните земји. Развиена е за многу реткото наследно заболување ЛПЛД (дефицит на липопротеинска липаза), кое погодува само 40 лица во Германија. Во овој случај, повеќе не може да се формира липопротеинска липаза, што иницира распаѓање на триглицеридите од храната, кои потоа се акумулираат во крвта, го згуснуваат и на крајот доведуваат до воспаление на панкреасот. Покрај генетската терапија, засегнатото лице може да следи и строга диета за да ги ублажи нивните симптоми.

Адено-асоцирани вируси, кои се инјектираат во бутовите, каде што мускулните клетки го произведуваат потребниот ензим, служат како вектори.
Бидејќи по генската терапија, нивото на липидите во крвта беше намалено само за кратко, затоа сепак мораше да се следи диета и лекот чинеше скоро 1 милион евра, досега имало само еден пациент во Германија кој бил третиран со глибера. Затоа, лиценцата на Глибера беше укината есента 2017 година и лекот повеќе не се користеше.