Génterápia

Az oldal jelenlegi verzióját még nem ellenőrizték tapasztalt közreműködők, és jelentősen eltérhet a 2020. október 14-én felülvizsgált verziótól ; az ellenőrzések 9 szerkesztést igényelnek .

A génterápia  olyan géntechnológiai (biotechnológiai) és orvosi módszerek összessége, amelyek célja az emberi szomatikus sejtek [1] genetikai apparátusának megváltoztatása a betegségek [2] kezelése érdekében . Ez egy új és gyorsan fejlődő terület, amely a DNS szerkezetében bekövetkező mutációk (változások), a humán DNS vírusok által okozott károsodása [3] által okozott hibák kijavítására vagy a sejtek új funkcióinak biztosítására összpontosít .

A génterápia koncepciójának kidolgozása

A génterápia koncepciója nyilvánvalóan közvetlenül azután jelent meg, hogy felfedezték a baktériumok transzformációjának jelenségét, és megvizsgálták az állati sejtek tumorokat okozó vírusok általi transzformációjának mechanizmusait . Az ilyen vírusok képesek a genetikai anyag stabil bejuttatását a gazdasejt genomjába , ezért javasolták, hogy vektorként használják fel a kívánt genetikai információt a sejtek genomjába. Feltételezték, hogy az ilyen vektorok szükség esetén kijavíthatják a genom hibáit.

A szomatikus sejtek génszerkesztése az 1980-as évek után vált valósággá, amikor izolált gének kinyerésére szolgáló módszereket fejlesztettek ki, eukarióta expressziós vektorokat hoztak létre, és a géntranszfer általánossá vált egerekben és más állatokban.

Történelmileg a génterápia az örökletes genetikai betegségek kezelésére irányult, de alkalmazási területe, legalábbis elméletben, bővült. Jelenleg a génterápiát potenciálisan univerzális megközelítésnek tekintik számos betegség kezelésében, az örökletestől a genetikaiig és a fertőző betegségekig.

A génterápia története

1970-es évek és korábban

1972-ben Friedman és Roblin publikált egy cikket a Journal of Science-ben "Gene Therapy for Human Genetic Diseases?" címmel. [4] Rogers (1970) a hibás DNS cseréjét javasolta azoknál, akik genetikai hibáktól szenvedtek. [5]

1980-as évek

1984-ben kifejlesztettek egy retrovirális vektorrendszert, amely hatékonyan tudott idegen géneket inszertálni az emlős kromoszómáiba. [6]

1990

Az Egyesült Államok történetének első engedélyezett génterápiás klinikai vizsgálatát 1990. szeptember 14-én hajtották végre a William Anderson által vezetett National Institutes of Health-ben (NIH). [7] . A négy éves Ashanti DeSilva súlyos genetikai hiba, összetett kombinált immunhiány miatt kapott kezelést, amely az ADA enzim hiányával járt. A betegtől vett vérben a hibás gént funkcionális változattal helyettesítették. Ez az Ashanti immunrendszer részleges helyreállítását eredményezte. Átmenetileg serkentette a hiányzó enzim termelését, de nem generált új sejteket funkcionális génnel. Ashanti továbbra is kéthavonta kapott korrigált T-sejtek injekcióit, és normális életet tudott élni. [nyolc]

1993–2002

1993 Génterápia SCID-ben szenvedő betegek számára francia Anderson csapata a Kaliforniai Egyetemen . A terápia után a fehérvérsejtek 4 évig folytatták funkciójuk ellátását. Ezután újbóli kezelésre volt szükség.

A "génterápia atyja" francia Anderson két 4 és 8 éves lányt gyógyított meg. A lányok a halál küszöbén álltak, de neki köszönhetően a mai napig élnek és jól vannak.

1999 Jesse Gelsinger egy génterápiás klinikai vizsgálatban halt meg. A Gelsinger-ügy erős gátló hatást gyakorolt ​​a terület összes tudósára [9] .

1999 Minden negyedik SCID-ben szenvedő gyermeket génterápiával kezelnek .

2003

2003-ban a Kaliforniai Egyetem egyik csapatának sikerült géneket átvinnie az agy neuronjaiba polietilénglikol ( PEG ) nevű polimerrel bevont liposzómák segítségével . Ezt megelőzően az agyi neuronokba való génátvitel lehetetlen volt, mivel a vírusvektorok nagy méretük miatt nem tudták legyőzni a vér-agy gátat .  . Új technológia alapján fejlesztik a Parkinson-kór génterápiás módszereit .

A Huntington -szindróma kezelését az RNS-interferencia eljárással fejlesztik ki .

2006

A hatékony rákkontroll első bemutatása génterápia segítségével. A National Institutes of Health (Maryland) tudósai sikeresen küzdenek le a metasztatikus melanomával két betegben genetikailag módosított gyilkos T-sejtek segítségével .

2006. május A milánói San Raffaele Telethon Génterápiás Intézet (HSR-TIGET) kutatói Luigi Naldini és Brian Brown vezette tudóscsoport áttörést jelentett be a génterápiában: módszert fejlesztettek ki az immunrendszer „becsapására”, ami a genetikailag fertőzöttek elutasítását okozza. módosított sejtek . Ehhez a miRNS -t meghatározott módon használják . A felfedezés kulcsszerepet játszhat a hemofília génterápiájának kidolgozásában .

2006 márciusában egy nemzetközi tudóscsoport bejelentette a génterápia sikeres alkalmazását két, mieloid sejtekkel kapcsolatos betegségben szenvedő felnőtt beteg kezelésére. .

2007

2007 májusában a Moorfields Eye Hospital és a University College London Oftalmológiai Intézete bejelentette az első génterápiás vizsgálatot Leber veleszületett amaurosisára [10] . Az első műtétet a 23 éves brit Robert Johnsonon hajtották végre 2007 elején. Ehhez egy RPE65 gént hordozó rekombináns adeno-asszociált vírust használtak. A kezelés pozitív eredményeket hozott, miközben nem találtak mellékhatásokat.

2008

2008 decemberében a sarlósejtes vérszegénység kezelésével kapcsolatos kísérletek sikeresen befejeződtek egereken [11] .

2009

A génterápiát sikeresen alkalmazták HIV [12] és SCID (súlyos kombinált immunhiány) [13] betegek állapotának javítására . Rágcsálóknál a génterápia hatékonynak bizonyult a krónikus fájdalom [14] , valamint bizonyos típusú süketség [15] [16] és vakság [17] kezelésében. Jelenleg egy ritka és súlyos betegség kezelésére fejlesztik ki a génterápiát - fibrodysplasia . Ez a Pennsylvaniai Egyetemen történik, a világ minden tájáról származó genetikusok részvételével [18] .

2010

A Komaromi 2010 áprilisában megjelent cikke egy génterápiás technológiát írt le az achromatopsia formáinak kezelésére kutyákban. Az achromatopsiát vagy teljes színvakságot ideális modellként használják a kúpos fotoreceptorokat célzó génterápiák kifejlesztéséhez. A kúpfunkció és a nappali látás legalább 33 hónapon belül helyreállt két fiatal achromatopsiás kutyában. A terápia azonban kevésbé volt hatékony idősebb kutyáknál. [19]

2011

Egy 2007-ben és 2008-ban Gero Hütter által kezelt beteg egy második vérképző őssejt-transzplantációval (lásd még: allogén őssejt-transzplantáció, allogén csontvelő-transzplantáció, allotranszplantáció) meggyógyult a HIV-ből egy kettős delta-32 mutációval, amely letiltja a CCR5 receptort. Ezeket a kezeléseket, amelyek a páciens meglévő csontvelőjének teljes eltávolítását követelték meg, ami nagyon legyengítő eljárás volt, az orvostársadalom csak 2011-ben fogadta el. [húsz]

Genetikusok egy csoportjának sikerült meggyógyítania a hemofíliás laboratóriumi egereket adeno-asszociált vírusok segítségével. [21] 8 hónapon belül nem figyeltek meg mellékhatásokat.

2011- ben Oroszországban regisztrálták a Neovasculgen -t, amely az első osztályú génterápiás gyógyszer a perifériás artériás betegségek, köztük a kritikus végtag-ischaemia kezelésére. A készítmény összetétele dezoxiribonukleinsav plazmid szuperspirált pCMV-VEGF165.

2012

A Spanyol Nemzeti Rákkutató Központ ( spanyolul:  Centro Nacional de Investigaciones Oncologicas ) tudósai igazgatója, Maria Blasco ( spanyolul:  María Blasco ) vezetésével bebizonyították, hogy az egerek élettartama meghosszabbítható egyetlen olyan gyógyszer injekciójával, amely közvetlenül befolyásolja az állat génjei felnőttkorban. Ezt génterápiával tették, egy olyan stratégiával, amelyet korábban soha nem használtak az öregedés elleni küzdelemben. Ennek a módszernek az egereknél történő alkalmazása biztonságos és hatékony. Az egy éves korban kezelt egerek átlagosan 24%-kal, két éves korukban pedig 13%-kal éltek tovább. Ezenkívül a kezelés jelentős javulást eredményezett az állategészségügyben, késleltette az életkorral összefüggő betegségek, például a csontritkulás és az inzulinrezisztencia kialakulását, és javította az öregedés mutatóit, például a neuromuszkuláris koordinációt. Ez a tanulmány "bemutatja, hogy lehetséges telomeráz-alapú öregedésgátló génterápia kifejlesztése anélkül, hogy növelné a rák előfordulását" - mondják a szerzők. Így a génterápia a radikális élethosszabbítás és az öregedésmegállítás terápiás területén jelenleg megszülető egyik ígéretes területté válik. [22] [23]

November 2-án az Európai Bizottság először engedélyezte a holland uniQure cég génterápián alapuló gyógyszerének forgalomba hozatalát és értékesítését az EU -ban, súlyos genetikai betegség - lipoprotein lipáz hiány - kezelésére [24] . A gyógyszer ára 1,6 millió amerikai dollár lesz, ami rekordnak számít az orvostudomány történetében.

2012 óta Oroszországban értékesítenek egy olyan gyógyszert, amely helyi génterápiával kezeli az érrendszeri érelmeszesedést [25] .

2013

2013-ban mindössze öt géngyógyszert hagytak jóvá klinikai felhasználásra a világon: három rosszindulatú daganatok kezelésére, a negyedik egy ritka örökletes betegség - a lipoprotein lipáz hiány és a neovasculgen - kezelésére.

2017

2017 novemberében Kaliforniában zajlott le a világ első olyan eljárása, amellyel egy felnőtt ember genomját "szerkesztették" a testében. A páciens II-es típusú mukopoliszacharidózisban ( Hunter-szindrómában ) szenvedő férfi volt [26] [27] .

2019

Az adeno-asszociált AAV9 vektor alapján a Zolgensma gyógyszert spinális izomsorvadás kezelésére hozták létre . Ezt a gyógyszert tartják a legdrágább gyógyszernek, a tanfolyam költsége (1 injekció) több mint 2 millió dollár [28] . 2019 óta számos országban engedélyezett [29] [30] . Egyes becslések szerint 2025-ig vagy 2027-ig körülbelül ezer alkalmazása lehetséges a gyógyszerből [31] [32] .

Génterápiás módszerek

A szomatikus sejt génterápia új megközelítései két nagy kategóriába sorolhatók: ex vivo és in vivo génterápia . Specifikus nukleinsavakon alapuló gyógyszerek fejlesztése folyik: RNS enzimek, géntechnológiai módszerekkel módosított oligonukleotidok, génmutációk in vivo korrekciója stb.

A génterápiás gyógyszerekkel módosított génaktivált anyagok beültetés során történő alkalmazása lehetővé teszi a gyógyszer in situ késleltetett és elnyújtott felszabadulását [33] [34] .

Az olyan hatékony génmódosítási eszközök kifejlesztése, mint a CRISPR / Cas9 [35] [36] , lehetőséget biztosított az emberiségnek, hogy a közeljövőben sikeresen felszámolja az örökletes betegségek okait génmódosítás segítségével [37] [38] és növelje a növekedést . a szervezet ellenálló képessége a szenilis betegségekkel szemben [39] .

Számos módja van annak, hogy új genetikai információkat vigyünk be az emlőssejtekbe. Ez lehetővé teszi az örökletes betegségek kezelésére szolgáló közvetlen módszerek kidolgozását - a génterápia módszereit.

Két fő megközelítést alkalmaznak, amelyek a célsejtek természetében különböznek egymástól:

Kockázatok

A génterápia egyrészt klinikai előnyökkel járhat, másrészt a hematopoietikus klónok kiterjedését és rosszindulatú transzformációját eredményezheti az onkogének közelében transzferálható vektorinszertekkel, lentivírus vektorok alkalmazása esetén, ami növeli a leukémia kockázatát [40] .

Lásd még

Jegyzetek

  1. ↑ Csak szomatikus sejtek - az orosz jog szempontjából. Csíravonal-génterápia is létezik a világon.
  2. ↑ 1996. július 5-i szövetségi törvény N 86-FZ "A géntechnológiai tevékenységek területén az állami szabályozásról" (módosításokkal és kiegészítésekkel) 1996. július 5-i N 86-FZ szövetségi törvény "A genetika területén az állami szabályozásról" Mérnöki tevékenység” 2000. július 12., 2008. december 30., 2010. október 4., 2011. július 19. módosításokkal és kiegészítésekkel 2. cikk. Alapfogalmak . Hozzáférés időpontja: 2014. október 27. Az eredetiből archiválva : 2014. október 28.
  3. ↑ van Diemen FR , Kruse EM , Hooykaas MJ , Bruggeling CE , Schürch AC , van Ham PM , Imhof SM , Nijhuis M. , Wiertz EJ , Lebbink RJ CRISPR/Cas9-Mediated Genome Editing of Herpesviruses and Latent Infectiveions and Latent.  (angol)  // PLoS kórokozók. - 2016. - Kt. 12, sz. 6 . — P. e1005701. - doi : 10.1371/journal.ppat.1005701 . — PMID 27362483 .
  4. ↑ Friedmann T., Roblin R. Az emberi genetikai betegségek génterápiája? (angol)  // Tudomány. - 1972. - március ( 175. évf. , 4025. sz.). - P. 949-955 . - doi : 10.1126/tudomány.175.4025.949 . - . — PMID 5061866 .
  5. ↑ Rogers S, New Scientist 1970, p. 194
  6. ↑ Cepko CL, Roberts BE, Mulligan RC Erősen fertőző egér retrovírus ingavektor építése és alkalmazásai  // Cell  :  Journal. - Cell Press , 1984. - július ( 37. kötet , 3. szám ). - P. 1053-1062 . - doi : 10.1016/0092-8674(84)90440-9 . — PMID 6331674 .
  7. ↑ Az első génterápia . Élettudományi Alapítvány (2011. június 21.). Hozzáférés dátuma: 2014. január 7. Az eredetiből archiválva : 2012. november 28.
  8. ↑ Blaese RM, Culver KW, Miller AD, Carter CS, Fleisher T., Clerici M., Shearer G., Chang L., Chiang Y., Tolstoshev P., Greenblatt JJ, Rosenberg SA, Klein H., Berger M. , Mullen CA, Ramsey WJ, Muul L., Morgan RA, Anderson WF T limfociták által irányított génterápia az ADA-SCID számára: kezdeti vizsgálati eredmények 4 év után  //  Science : Journal. - 1995. - október ( 270. évf. , 5235. sz.). - P. 475-480 . - doi : 10.1126/tudomány.270.5235.475 . - . — PMID 7570001 .
  9. ↑ Történeti lecke az őssejtek számára . Sciencemag.org (2009. május 8.). Letöltve: 2012. február 29. Az eredetiből archiválva : 2012. szeptember 30..
  10. ↑ A génterápia először rossz látás esetén, BBC News (2007. május 1.). Az eredetiből archiválva : 2009. március 14. Letöltve: 2010. május 3.
  11. ↑ Amerika Hangja (elérhetetlen link) . Letöltve: 2008. december 6. Az eredetiből archiválva : 2008. december 9.. 
  12. ↑ Archivált másolat (a hivatkozás nem elérhető) . Letöltve: 2009. május 16. Az eredetiből archiválva : 2009. május 3.. 
  13. ↑ Archivált másolat (a hivatkozás nem elérhető) . Hozzáférés dátuma: 2009. május 16. Az eredetiből archiválva : 2009. április 26. 
  14. ↑ Archivált másolat (a hivatkozás nem elérhető) . Hozzáférés dátuma: 2009. május 16. Az eredetiből archiválva : 2009. április 26. 
  15. ↑ Archivált másolat (a hivatkozás nem elérhető) . Hozzáférés dátuma: 2009. május 16. Az eredetiből archiválva : 2009. április 26. 
  16. ↑ Dina Fine Maron. Az út a csend világából // A tudomány világában . - 2019. - 1/2 sz . - S. 142-150 .
  17. ↑ A génterápia visszaadja a látást - Tudomány és technológia - Biotechnológia és orvostudomány - Kompulent (elérhetetlen link) . Letöltve: 2009. október 26. Az eredetiből archiválva : 2009. október 30.. 
  18. ↑ Olga Portugalova . Kettős csontváz gén , Gazeta.Ru  (2006. április 25.). Az eredetiből archiválva: 2016. március 4. Letöltve: 2013. augusztus 9.
  19. ↑ Komáromy M. András, John J. Alexander, Jessica S. Rowlan, Monique M. Garcia, Vince A. Chiodo, Asli Kaya, Jacqueline C. Tanaka, Gregory M. Acland, William W. Hauswirth és Gustavo D. Aguirre1. A génterápia megmenti a kúpfunkciót veleszületett achromatopsiában   // Human Molecular Genetics. - Oxford University Press , 2010. - Vol. 19 , iss. 13 . - P. 2581-2593 . doi : 10.1093 / hmg/ddq136 .
  20. ↑ Az ember, akit kigyógyítottak a HIV-ből, és mit jelent az AIDS gyógymódja – New York Magazine . Letöltve: 2011. augusztus 31. Az eredetiből archiválva : 2014. április 12..
  21. ↑ Alla Solodova. A genetikusok kigyógyították az egereket a Romanov család betegségéből . Infox (2011. június 27.). Letöltve: 2011. november 1. Az eredetiből archiválva : 2012. február 16..
  22. ↑ A génterápia megnövelte a várható élettartamot | élek. Élek! Nagy! :) . Letöltve: 2012. augusztus 11. Az eredetiből archiválva : 2014. április 14..
  23. ↑ [https://web.archive.org/web/20180403064948/https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22585399 Archivált : 2018. április 3., a Wayback Machine Telomerase génterápia felnőtt és idős egerekben d… [EMBO Mol Med. 2012] – PubMed – NCBI]
  24. ↑ 1,6 millió dolláros genetikai gyógyszer a reménytelen betegek gyógyítására (2012. november 3.). Letöltve: 2012. november 4. Az eredetiből archiválva : 2012. november 5..
  25. ↑ Génterápia Oroszországban: három éves tapasztalat R. V. Deev "Kémia és élet" 2013. évi 12. szám . Hozzáférés időpontja: 2014. október 27. Az eredetiből archiválva : 2014. október 27.
  26. ↑ Olga Sztrahovskaja . Az Egyesült Államokban először sikerült géneket közvetlenül az emberi testben szerkeszteni. Mit lehet elérni az új technológiával?  (orosz) , Stories , Meduza  (2017. november 17.). Archiválva az eredetiből 2017. november 25-én. Letöltve: 2017. november 17.
  27. ↑ Amerikai tudósok lélegzetelállító kísérletet végeztek egy élő személyen  (orosz) , Vesti  (2017. november 17.). Archiválva az eredetiből 2017. november 26-án. Letöltve: 2017. november 17.
  28. ↑ A világ legdrágább gyógyszere . Novayagazeta.ru (2020. február 6.). Letöltve: 2020. július 12. Az eredetiből archiválva : 2020. október 31.
  29. ↑ Zolgensma – FDA archiválva : 2019. november 19., a Wayback Machine , Highlights of Prescribing Information,  2019
  30. ↑ "Zolgensma": génterápia, amely meggyógyítja a spinális izomsorvadást. Minden részlet . Mosmedpreparaty (2019. június 14.). Letöltve: 2020. augusztus 18. Az eredetiből archiválva : 2020. november 20.
  31. ↑ Victoria Rees. A tanulmány azt sugallja, hogy 2025 -ig a Zolgensma globális értékesítésből 2,5 milliárd dollárt termel majd  . Európai Gyógyszerészeti Szemle (2020. március 31.). Letöltve: 2020. augusztus 18. Az eredetiből archiválva : 2020. augusztus 9..
  32. ↑ A spinális izomsorvadás globális piacának értéke 2027 -ben 2,8 milliárd USD lesz  . businesswire.com (2020. június 12.). Letöltve: 2020. augusztus 18. Az eredetiből archiválva : 2021. október 14.
  33. ↑ Klabukov I.D., Balyasin M.V., Lundup A.V., Krasheninnikov M.E., Titov A.S., Mudryak D.L., ... & Dyuzheva T.G. Egy biokompatibilis és biológiailag lebontható mátrix angiogén vitalizálása (in vivo kísérleti vizsgálat) Archiválva : 2020. október 30. a Wayback Machine -nél // Patológiai élettan és kísérleti terápia. - 2018. - T. 62., 2. sz. - S. 53-60. doi:10.25557/0031-2991.2018.02.53-60.
  34. ↑ E. Presznyakov, I. Bozo, I. Szmirnov, V. Komlev, V. Popov. Az oktakalcium-foszfáton alapuló, 3D-nyomtatott génaktivált csontpótlók bioreszorpciója és biodegradációja  // Gének és sejtek. - 2020. - T. XV , sz. 1 . - doi : 10.23868/202003009 . Archiválva az eredetiből 2020. március 7-én.
  35. ↑ Mehmet Fatih Bolukbasi, Ankit Gupta és Scot A Wolfe (2016). Pontos CRISPR-Cas9 szikék létrehozása és értékelése genomiális sebészethez . Nature Methods 13, 41-50 doi : 10.1038/nmeth.3684
  36. ↑ Gori, JL, Hsu, PD, Maeder, ML, Shen, S., Welstead, GG és Bumcrot, D. (2015). A CRISPR/Cas9 genomszerkesztési technológiák szállítása és specifitása a humán génterápiához. Humán génterápia, 26(7), 443-451. doi : 10.1089/hum.2015.074
  37. ↑ Wu, Y., Zhou, H., Fan, X., Zhang, Y., Zhang, M., Wang, Y., ... & Tang, W. (2015). Genetikai betegség korrekciója CRISPR-Cas9 által közvetített génszerkesztéssel egér spermatogoniális őssejtekben. Sejtkutatás, 25(1), 67-79. doi : 10.1038/cr.2014.160
  38. ↑ Pellagatti, A., Dolatshad, H., Valletta, S., & Boultwood, J. (2015). A CRISPR/Cas9 genomszerkesztés alkalmazása a betegségek tanulmányozására és kezelésére. Toxikológiai Levéltár, 1-12. doi : 10.1007/s00204-015-1504-y
  39. ↑ Paul Knoepfler (2015). GMO Sapiens. The Life-Changing Science of Designer Babies archiválva 2017. június 24-én a Wayback Machine e-könyvben
  40. ↑ Aiuti, A.; Biasco, L.; Scaramuzza, S.; Ferrua, F.; Cicalese képviselő; Baricordi, C.; Dionisio, F.; Calabria, A. et al. (2013). "Lentivirális vérképző őssejt-génterápia Wiskott-Aldrich-szindrómás betegeknél". Tudomány. doi: 10.1126/tudomány.1233151 .

Irodalom

Online magazinok

Linkek

 Biomérnökség
A biomérnökség területei
Kapcsolódó cikkek
Tudósok
Népszerűsítők
  Ugrás a Wikidata elemre  Szótárak és enciklopédiák
Bibliográfiai katalógusokban