Badacze wykazali możliwość dostarczenia w pełni funkcjonalnej kopii genu CLN3 do komórek macierzystych pacjentów z młodzieńczym typem ceroidolipofuscynozy neuronalnej (NCL), dziedzicznej choroby neurodegeneracyjnej, w której mutacja w genie CLN3 powoduje wczesne wystąpienie poważnej utraty widzenia centralnego.
Terapia genowa przywróciła wytwarzanie białka CLN3 w komórkach macierzystych pochodzących z komórek neuronów siatkówki, jak opisano w artykule opublikowanym w Human Gene Therapy, w recenzowanym czasopiśmie wydawców Mary Ann Liebert, Inc. Artykuł jest dostępny bezpłatnie na stronie internetowej Human Gene Therapy do 31 października 2016 r.
Artykuł zatytułowany "Wykorzystanie specyficznych dla pacjenta indukowanych pluripotencjalnych komórek macierzystych i myszy typu dzikiego, pomogło zbudować strategię opartą na wzmacnianiu genu, która może być stosowana w leczeniu zwyrodnienia siatkówki związanej z mutacją CLN3" jest częścią specjalnych wspólnych badań na rzecz terapii genowej komórkami macierzystymi w Human Gene Therapy and Stem Cells & Guest Development edytowanego przez dr Luigiego Naldini, dyrektora naukowego z San Raffaele Telethon Institute for Gene Therapy w Mediolanie we Włoszech.
Luke Wiley, Budd Tucker wraz ze współautorami z University of Iowa z Iowa City, opisali metodę wzmacniania genu opracowaną przy użyciu wektora związanego z adenowirusem (adeno-associated virus-AAV) niosącego sekwencję kodującą pełnej długości ludzki gen CLN3 dostarczając go indukowanym pluripotencjalnym komórkom macierzystym (induced pluripotent stem cells-ipsc) pochodzącym z fibroblastów pacjentów. Badacze także wykazali bezpieczeństwo połączenia AAV2-CLN3, gdyż nie wykryto produkcji toksyczności po wstrzyknięciu do siatkówki u myszy. Autorzy proponują, że wyniki te służą jako dowód zasadności wspierania rozpoczynania badań klinicznych z zastosowaniem genu wzmacniania za pośrednictwem AAV, w leczeniu dzieci ze zwyrodnieniem siatkówki związanym z CLN3.
"Istnieje ponad 20 różnych chorób genetycznych, które powodują ślepotę. Wcześniejsze sukcesy kliniczne terapii genowej dla jednej z tych chorób wzbudziły nadzieje dla pacjentów i ich rodzin dotkniętych innymi, podobnymi chorobami", mówi Terence R. Flotte, profesor z University of Massachusetts Medical School w Worcester. "Ta bazowa praca grupy z University of Iowa wykazała, że jedna z najbardziej poważnych chorób zwyrodnieniowych dotycząca siatkówki, młodzieńczy typ NCL, może być również leczona z wykorzystaniem terapii genowej".
Źródło: medicalnewstoday.com
Komentarze
[ z 3]
Z tego co mi wiadomo terapie genowe wykorzystuje się już w grupie profesjonalnych sportowców dla zwiększenia możliwości i poprawy osiągów na zawodach. Wykorzystanie terapii genowych dla uzupełnienia brakujących elementów w chromosomach i wynikających z tego wad, czy ryzyka nowotworów wydaje mi się stanowić o wiele lepsze rozwiązanie i zastosowanie dla tego typu technologii. Obawiam się tylko jakie będą reakcje społeczeństwa na proponowanie tego rodzaju modyfikacji, bo przecież "terapia genowa" jako określenie może kojarzyć się z czymś tajemniczym i nieznanym, niosącym w sobie ryzyko wprowadzania trwałych zmian. Człowiek nie posiadający wiedzy medycznej mógłby na przykład obawiać się, iż wprowadzone zmiany mogą doprowadzić do trwałych zaburzeń w genomie przekazywanych na kolejne pokolenia, co wprawdzie zostało prawnie uregulowane i zakazane, jednak skąd pacjenci mieliby o takich rzeczach wiedzieć i rozumieć przekazywane im treści? Tak czy inaczej mam nadzieje, że technologie z wykorzystaniem terapii genowych będą w dalszym ciągu się rozwijać i podążać na przód dla dobra społeczeństwa i pacjentów.
Niezmiernie cieszy mnie fakt, że genetyka która jeszcze przed paroma laty stanowiła naukę dla nauki, ponieważ byliśmy w stanie tylko poznawać genotyp człowieka, a możliwość ingerowania w skład chromosomów wydawał się zwykłą fantazją. Czytając podobne doniesienia okazuje się, że już wiemy w jaki sposób można ingerować w genotyp, a możliwość poznania składu genów człowieka to nie tylko problem teoretyczny rodzaju "nauka dla nauki". W dniu dzisiejszym mamy już możliwość modyfikowania genów i wykorzystywania tego faktu dla leczenia pacjentów. Czasem stanowi to jedyną możliwość rozwiązania problemów wielu chorób. Cieszę się, że znaleźliśmy się na takim etapie i że jest to już możliwe. Dla dobra wielu pacjentów cierpiących na poważne choroby genetyczne. Warto jednak pamiętać o tym, że ingerowanie w genotyp to stąpanie po cienkiej linie, blisko granicy której nie należy przekraczać. Warto, aby naukowcy dokonujący tych modyfikacji pamiętali o tym i całkowicie oraz do końca zachowywali się etycznie.
To ciekawe doniesienia, które być może pozwolą wielu osobom zachować dużo lepszą jakość życia. Rola genetyki we współczesnej medycynie odgrywa coraz większe znaczenie zarówno w przypadku diagnostyki, ale i różnego rodzaju terapii. Coraz więcej mówi się medycynie spersonalizowanej, która opiera się właśnie w dużej mierze na genetyce. Dzięki temu możliwe jest traktowanie każdego pacjenta w sposób indywidualny poprzez właściwy dobór leków oraz ich odpowiedniego dawkowania. Warto wspomnieć, że na przestrzeni lat taka forma terapii staje się coraz tańsza, a przez co dostępniejsza, a być może już niedługo będzie standardem w postępowaniu terapeutycznym. Dzięki wiedzy z zakresu genetyki możliwe jest określenie, którzy pacjenci są bardziej narażeni na rozwój konkretnych nowotworów. Wśród nich wymienia się raka piersi, jajnika, czy też jelita grubego. 82 procent pacjentów z nowotworem jelita grubego jest obciążonych genetycznie. Taka wiedza powinna być sygnałem dla ogromnej liczby osób, że konieczne jest systematyczne przeprowadzanie badań diagnostycznych, które pozwolą na odpowiednio wczesne przeprowadzenie terapii, polegającej na wycinaniu polipów. Jeżeli chodzi o terapię genową w przypadku raka jelita grubego mówi się o genie BRAF. Leczenie pacjentów z przerzutową postacią tego nowotworu wymaga diagnostyki molekularnej. W naszym kraju analizuje się wspomniany gen BRAF, a także KRAS i NRAS. W pierwszym etapie badania dokonuje się z guza pierwotnego, a w dalszej kolejności z przerzutów zlokalizowanych w wątrobie i innych częściach organizmu. Część mutacji, których jest oznaczanych u pacjentów ma wartość prognostyczną dla rozwoju procesu nowotworowego. Potwierdzenie obecności mutacji w genie BRAF wiąże się z gorszym rokowaniem w przypadku zaawansowanej postaci jelita grubego. Konsekwencją tej mutacji jest bardzo silna stymulacja komórek do namnażania się i inwazji. Szybciej dochodzi do jego progresji i większej ilości przypadków przyczynia się do powstawania przerzutów. Rak jelita grubego z mutacją BRAF wykazuje oporność w przypadku niektórych form leczenia systemowego. Jeżeli chodzi o mutację KRAS to wymaga ona dalszych analiz, ale obserwuje się pewną zależność w przypadku przeżycia pacjentów. Według naukowców z naszego kraju genów odpowiedzialnych za rozwój raka prostaty i raka piersi jest 14. Każdy z nich może zostać uszkodzony w wielu tysiącach miejsc. Przykładowo w przypadku mutacji genu BRCA1, dochodzi do zwiększonego prawdopodobieństwa rozwoju raka piersi oraz jajnika. Miejsc takich mutacji jest w przypadku tego genu około 2400. W przypadku raka piersi ryzyko dotyczy 13 procent kobiet, natomiast w przypadku 80 procent istotną rolę odgrywa podłoże genetyczne. Istotnym krokiem w przypadku terapii tego nowotworu było wprowadzenie odpowiednich leków, u pacjentek z nadmierną ekspresją genu HER2. Bardzo korzystne jest także taka forma leczenia w przypadku czerniaka. Skuteczność w tym wypadku wynosi około 60-70 procent, natomiast jeżeli chodziło o chemioterapię to wskaźnik ten wynosił około 6 procent. Mówi się o tym, że w naszym kraju co czwarta osoba zachoruje na nowotwór, ponieważ jest obciążona genetycznie. Rodzinne ryzyko ich wystąpienia związane jest z około 60 genami. Istnieje możliwość ich przeanalizowania w czasie jednego badania i trwa to około 4 tygodni. Konieczne jest aby zwiększyć możliwości dostępu do tego typu badań w naszym kraju, a także specjalistów, których na chwilę obecną jest około 80. Jeżeli chodzi o inżynierię genetyczną w dzisiejszych czasach to należałoby wspomnieć o pandemii wywołanej koronawirusem. Jak się okazuje okazała się ona kluczowa w szybkim stworzeniu skutecznej szczepionki, która umożliwi wytworzenie odporności przeciwko temu wirusowi. W pierwszej kolejności jeżeli mówimy o genetyce to należy wspomnieć, że pewne mutacje w naszym genomie mogą sprawić, że ryzyko zachorowania na COVID-19 będzie większe, a przebieg tej choroby cięższy. Szczególna uwaga naukowców koncentruje się na genach ACE2 i HLA. Uzyskane do tej pory informacje sugerują istotną rolę genów występujących na chromosomie 3, którego część koduje białka biorące udział w złożony proces infekcji koronawirusem. Wracając do szczepionek przeciwko koronawirusowi należy wspomnieć, że bardzo dobrym posunięciem było podanie informacji na temat jego sekwencji genetycznej. Pozwoliło to naukowcom na pracę bez wirusów. Dzięki temu ośrodki na całym świecie mogły szybciej podjąć działania, których założeniem stało się stworzenie skutecznej szczepionki. Technologia ta jest prostsza i można ją przeprowadzić bez zachowywania istotnych zasad bezpieczeństwa, które w dużej mierze mogłyby utrudnić pracę badaczom. Praca nad materiałem genetycznym daje też dużo większe możliwości modyfikacji. W teorii wprowadzenie materiału genetycznego do komórek sprawia się, że możliwe jest naśladowanie cyklu komórkowego. Dzięki temu możliwe jest wytworzenie skuteczniejszej odpowiedzi niż w przypadku klasycznych szczepionek. Tradycyjne szczepionki od tych opartych na kwasach nukleinowych różnią się tym, że zawierają one atenuowane lub inaktywowane wirusy, bądź ich fragmenty. Ich zadaniem jest naśladowanie fragmentu wirusa. Zawierając jego antygen przyczyniają się do wywołania odporności. Z kolei cząsteczki oparte na materiale genetycznym w postaci RNA czy DNA są swego rodzaju informacją dotyczącą szczepionki, która dopiero powstanie w naszym organizmie. Odpowiednia informacja jest dostarczana do komórek organizmu, w których powstaje ta właśnie szczepionka. Niestety wadą szczepionek opartych na materiale genetycznym jest to, że wciąż są to metody pionierskie. Dodatkowo mRNA jest materiałem, który w łatwy sposób może ulec uszkodzeniu. Prawdopodobnie konieczne będzie zapewnienie bardzo niskich temperatur podczas transportu. Jeżeli chodzi o polskich naukowców to warto jest wspomnieć o tym, że jakiś czas temu przeprowadzali oni pracę nad technologią interferencji RNA, które może być wykorzystywana w przypadku leczenia choroby Huntingtona. Ta forma terapii może pozwolić na zablokowanie wytwarzania zmutowanego białka huntingtyny. Według ustaleń ilość ta spada o około 70 procent w porównaniu do osób u których nie przeprowadzono terapii. Udało się tego dokonać u pacjentów z chorobą Huntingtona, a dalsze badania były przeprowadzane na myszach. W tej technice zastosowanie ma zmieniony wirus, który jest wprowadzany do mózgu. Jeśli ta forma terapii okaże się skuteczna to będzie ją można wykorzystać także w leczeniu ośmiu innych chorób neurodegeneracyjnych określanych mianem poliglutaminowych. W innej metodzie naukowcy z innego ośrodka badawczego przyczynili się do wyłączenia genu odpowiedzialnego za syntezę nieprawidłowego białka. Lek był wstrzykiwany do płynu mózgowo-rdzeniowego, a następnie dostawał się do komórek mózgu. Warto jest wspomnieć o terapii w przypadku rdzeniowego zaniku mięśni (SMA). W naszym kraju zostały podjęte działania, których celem jest zapewnienie refundacji leku, który może okazać się bardzo skuteczny w tej chorobie. Terapia oparta na tym leku jest związana z wprowadzeniem obcego DNA do komórek gospodarza. Jest on podawany drogą dożylną, za pomocą nośnika, którym w tym wypadku jest wirus i polega na dostarczeniu właściwie funkcjonującej kopii genu SMN1. Osoba, która choruje na SMA, nie ma tego genu, lub działa on niewłaściwie. Wprowadzenie odpowiedniej kopii genu sprawia, że w organizmie produkowana jest większa ilość białka SMN. Jak do tej pory wykazano, że dostarczenie jednorazowej dawki leku wystarczyło do poprawy stanu zdrowia chorego. Badania co prawda były przeprowadzone 5 lat temu, jednak do tej pory efekt zastosowanej terapii cały czas się utrzymuje. Również w przypadku tej choroby istotne jest przeprowadzanie przesiewowych badań diagnostycznych. Dzięki takim badaniom możliwe jest wychwycenie około 95 procent dzieci, u których może dojść do rozwoju tego schorzenia. Odpowiednio wcześnie przeprowadzona terapia, przed wystąpieniem pierwszych objawów może okazać się kluczowa. Pozwoli to dzieciom na normalny, prawidłowy rozwój. Należy również wspomnieć, że w takim wypadku dziecko musi być objęte wielospecjalistyczną opieką, a także przechodzić odpowiednią rehabilitację.