Minden új, ígéretes technológia sajátos "hype" cikluson megy keresztül: először eltúlzott várakozások minimum világmegváltást remélnek tőle, majd amikor ez nem válik be keserű kiábrándulás jön és csak ezt követi a névértéken való kezelés. A génterápia a jelek szerint elért a harmadik ponthoz, bár a második szakasz talán sokkal keményebb lett, mint arra a technológia támogatói egykor számítottak.
A kezdetekben az eljárást leginkább halálos betegek utolsó mentsváraként alkalmazták: súlyos immunrendszeri zavarokban szenvedő gyerekekbe juttatták be a bennük hiányzó gén eredeti formáját, vírus alapú vektorok segítségével és reménykedtek, hogy helyreáll az immunműködésük. Tíz esetből nyolcban ez is történt, de a maradék két kis beteg a gyógyulásból hirtelen leukémiába esett, és mint kiderült szinte azonos okból: valahogy a retrovíruson bevitt immun gén egy vérképzésben fontos gén közelébe került, megzavart annak átíródását és ez vezetett az új megbetegedéshez.
Minden új, ígéretes technológia sajátos "hype" cikluson megy keresztül: először eltúlzott várakozások minimum világmegváltást remélnek tőle, majd amikor ez nem válik be keserű kiábrándulás jön és csak ezt követi a névértéken való kezelés. A génterápia a jelek szerint elért a harmadik ponthoz, bár a második szakasz talán sokkal keményebb lett, mint arra a technológia támogatói egykor számítottak.
A kezdetekben az eljárást leginkább halálos betegek utolsó mentsváraként alkalmazták: súlyos immunrendszeri zavarokban szenvedő gyerekekbe juttatták be a bennük hiányzó gén eredeti formáját, vírus alapú vektorok segítségével és reménykedtek, hogy helyreáll az immunműködésük. Tíz esetből nyolcban ez is történt, de a maradék két kis beteg a gyógyulásból hirtelen leukémiába esett, és mint kiderült szinte azonos okból: valahogy a retrovíruson bevitt immun gén egy vérképzésben fontos gén közelébe került, megzavart annak átíródását és ez vezetett az új megbetegedéshez.
Hosszú időre visszavetette ez a kutatásokat, mert azt a veszélyt lengette be, hogy a retrovírus-vektor genomba való beépülése nem véletlenszerű (mert ha az lenne, a humán genom nagy részét alkotó, nem kódoló repetitív szekvenciák miatt, kicsi lenne az esélye, hogy más, funkcionális gének mellé kerül), hanem előszeretettel épül be más gének mellé. Ez nem lenne teljesen meglepő, mert hasonló preferencia felmerült már az MLV esetében, de a terápiára választott vektor esetében ezt kizártnak tartották.
Bő egy évnyi fejvakarás után kiderült, hogy a beépülés valóban véletlenszerű, egyszerűen az történt, hogy a páciensbe visszajuttatott milliónyi sejt közül (mert ebben az esetben nem egyszerűen a retrovírust juttatták a szervezetbe, hanem már előkezelt sejteket ültettek vissza) egy-kettőben valóban az említett gén mellé történt az integráció, ami azt okozta, hogy a sejtek klónjai később elszaporodtak, rákot hozva létre. Ugyan ez a racionális magyarázat sovány vigasz volt a megbetegedő gyerekek számára, mégis lehetővé tette, hogy a terület továbblépjen.
Ennek eredményét pedig most olvashatjuk a Lancet-ben: olyan gyerekek látást adták vissza, akik egy ritka, genetikai betegségben szenvedtek, a Leber féle kongenitális amaurózisban (aka. Leber-betegségben (LCA)). A betegség az RPE65 gén mutációja miatt jön létre, aminek következtében a fotoreceptorok fényérzékenységét biztosító rhodopszin szintézise leáll, a sejtek pedig elpusztulnak. A philadelphiai kutatócsoport először hasonló betegségben szenvedő kutyákon próbálta ki a módszert, s mivel ott igen ígéretes eredmények születtek, nemrég áttértek a valódi emberkísérletekre. A kis páciensek retinájába injektáltak olyan génterápiás retrovírus konstrukciókat, amelyek a gén működő verzióját tartalmazták. Az eredmény elég lenyűgöző: mindössze három hónappal az eljárást követően a gyerekek, a kezelt szemükkel nemcsak árnyék-fény viszonyokat tudtak könnyen megkülönböztetni, de kifejezetten jól láttak apróbb jeleket is, sőt akár baseballozásra is képesek voltak!
Ez részben a fiatal szervezet plaszticitásának köszönhető, mert felnőttekben kevésbé drámai hatást sikerült csak elérni, de ez semmit nem von le a kísérlet fontosságából. A Science blogjában is látható két kis videó az egyik kezelt kisfiúról: az egyiken letakarják a kezelt szemét, és így kellene végighaladjon egy rövid akadálypályán, míg a másik esetben csak a kezelt szemét használhatta. A különbség magáért beszél.
Kezeletlen szem:
Kezelt szem:
Maguire AM, High KA, Auricchio A, Wright JF, Pierce EA, et al. (2009) Age-dependent effects of RPE65 gene therapy for Leber's congenital amaurosis: a phase 1 dose-escalation trial. The Lancet doi:10.1016/S0140-6736(09)61836-5.
Davé UP, Jenkins NA, Copeland NG. (2004) Gene therapy insertional mutagenesis insights. Science 303: 333.
“Hosszú időre visszavetette ez a kutatásokat, mert azt a veszélyt lengette be, hogy a retrovírus-vektor genomba való beépülése nem véletlenszerű (mert ha az lenne, a humán genom nagy részét alkotó, nem kódoló repetitív szekvenciák miatt, kicsi lenne az esélye, hogy más, funkcionális gének mellé kerül), hanem előszeretettel épül be más gének mellé.”
Azért azt jegyezzük meg, hogy egy sejtmagban a DNS nem egyforma állapotban leledzik, az adott sejtben nem működő szakaszok általában represszáltak, szorosabban csomagoltak, míg a működő szakaszok, éppen átíródó gének, aktiválható szabályozóelemek lazábban csomagolt, hozzáférhetőbb állapotban leledzenek. Az egyes sejtekben nem működő gének repressziója sok esetben éppen ezen alapul.
A retrovírusokról, ugráló genetikai elemekről is tudjuk, hogy a lazábban csomagolt DNS szakaszokba könnyebben beépülnek, egyszerűen azért, mert a hisztonfehérjékre szorosan föltekeredett, becsomagolt DNS kevéssé hozzáférhető azon enzimek számára, amelyek a genomba integrálják ezeket. Vagyis egy retrovírus mindig nagyobb eséllyel fog működő gének közelébe beépülni, mint géneket nem tartalmazó, inaktív szakaszokba, a beépülés sohasem teljesen véletlenszerű.
Ennek előnyei si vannak, mert ha a génterápiához készített konstrukt olyan helyre épül be, ahol valamiért gátolt a ifejeződése, teszem azt egy erősen heterokromatikus régióba, akkor hiába jut be a genomba, nem működik majd, PCR-ral FISH -sel, rezisztanciagénnel, akármivel kimutatható, hogy ott van, csak éppen nem íródik át róla RNS, semmit sem segít majd a szerencsétlenen. Ezt azonban elég jól kivédi az, hogy eleve aktív régiókba épül be.
Ennek a problémának egyik megoldása egy magyar találmány, Hadlaczky Gyuláék ugyanis eleve egy mesterséges kromoszómát készítettek, különböző rekombinációs célszekvenciákkal, így ismert, jól tanulmányozott genomi környezetbe kerülhet be a génterápiához szükséges inszert, ráadásul egyszerűen követhető, mert a mesterséges kromoszóma fénymikroszkóppal is láthatóvá tehető. http://www.mta.hu/index.php?id=634&no_cache=1&backPid=417&tt_news=7539&cHash=6e10a44f8c
A mesterséges kromoszóma tényleg elég hasznosnak tünik, mégsem terjedt el az alkalmazása. Ugyanis hiába van arra kitalálva, hogy beletegyenek hasznos géneket, a gyakorlatban ez nem müködik valami hatékonyan. A kromoszóma ugyanis túl nagy, ezért a lépés ahol a genetikai anyag beleépülne, csak kis valószínüéggel tud bekövetkezni.
Ezért is kutatnak még ma is hatékony vektorokat, amik kicsik, és extrakromoszomálisan müködnek. (a gazdakromoszómákhoz kötödnek és vele együtt osztódnak, de nem épülnek be a genomba)
Az ilyen vektorok a nyitott kromatinrégiókat kedvelik, és átveszik a helyre jellemzö kromatinszerkezetet, így ök is nyitottal fognak rendelkezni.
Arról nem is beszélve, hogy az extra kromoszómát elég nehézkes a betegbe juttatni (pláne a különbözö betegségekhez különbözö szövetekbe), ez pedig a vírusvektorokkal mind megkerülhetö.
Mikron:
A Hadlaczkyék által készített kromoszómában éppen az a szép, hogy van benne több olyan hely, ahová különböző rekombinációs szignálok közé lehet nagy hatékonysággal bejuttatni az inszertet, vagyis ennek a lépésnek a hatékonysága óriási, a transzgént hordozó kromoszóma könnyen kialakítható.
A gond ott kezdődik, hogy amíg egy ilyen retrovírusvektort egyszerűen csak hozzá kell önteni a transzfektálni akart sejtekhez, a mesterséges kromoszómát mikroinjektálják magzati sejtekbe, ennek a lépésnek a hatékonysága alacsony, ráadásul egy csomó esetben nem alkalmazható, hiszen emberi munkával kell egy tűvel egyesével a sejtekbe juttatni a kromoszómát. Ezzel gyakorlatilag az összes génterápiás alkalmazásra alkalmatlan egyelőre.
Azért írtam róla, mert itt ez talán alkalmazható lenne, néhány őssejtbe bejuttatva, csak azokat felszaporítani, amelyek hordozzák a kromoszómát, majd ezeket visszaültetve.
Kedves Mindenki!
Van e blogotoknak valamiféle hírlevele, amire fel lehet iratkozni? Kérek szívélyes tájékoztatást mielőbb!
Zita