Geeniterapian opas: miten se toimii ja mitä se hoitaa

Geeniterapialla voi olla potentiaalia korjata tai korvata geneettisiä mutaatioita, jotka ovat muutoksia DNA:ssasi, jotka vaikuttavat kehosi toimintaan.

Victor Torres/Stocksy United

Lääkärit käyttävät geeniterapiaa, jota kutsutaan myös “geeninmuokkaukseksi”, muuttaakseen geenejäsi suoraan.

Tämä lähestymistapa voi auttaa hoitamaan yksittäisen mutaation aiheuttamia sairauksia, kuten beetatalassemiaa tai spinaalista lihasatrofiaa (SMA). Geenien muokkaaminen voi myös auttaa hoitamaan tiettyjä syöpiä.

Geenien muokkaustyökalut, kuten CRISPR-Cas9, ovat hyvin uusia ja muuttuvat nopeasti. Tutkijat jatkavat täyden potentiaalinsa ja mahdollisten riskien tutkimista.

Tässä on mitä asiantuntijat tietävät toistaiseksi geeniterapiasta.

Kuinka se toimii?

Geenit ovat pieniä DNA-segmenttejä, jotka ohjaavat solujasi valmistamaan tiettyjä proteiineja, kun tietyt ehdot täyttyvät.

Mutaatiogeenit voivat toisaalta saada solut tuottamaan liian paljon tai liian vähän tarvittavaa proteiinia. Pienilläkin muutoksilla voi olla dominovaikutus koko kehossasi – aivan kuten pienet muutokset tietokonekoodissa voivat vaikuttaa koko ohjelmaan.

Geeniterapia voi käsitellä tätä asiaa kirjoittaja:

  • puuttuvan tai ”rikkinäisen” geenin korvaaminen toimivalla kopiolla
  • toimintahäiriöiden geenien sammuttaminen
  • geenien lisääminen immuunisoluihin auttaakseen niitä kohdistamaan paremmin sairaita soluja

Virusvektorit

Tieteilijöillä ei ole tarpeeksi pieniä pinseteitä muokatakseen DNA:ta käsin. Sen sijaan he värväävät yllättävän liittolaisen työskentelemään heidän puolestaan: virukset.

Tyypillisesti virus tunkeutuu soluihisi ja muuttaa DNA:ta luodakseen lisää kopioita itsestään. Mutta tiedemiehet voivat vaihtaa tämän ohjelmoinnin pois omalla tavallaan kaappaamalla viruksen parantamaan vahingon sijaan. Nämä vektoritkuten niitä kutsutaan, eivät sisällä osia, joita ne tarvitsevat sairauksien aiheuttamiseen, joten ne eivät voi sairastuttaa sinua tavallisella viruksella.

Onko ei-virusvektoreita olemassa?

Asiantuntijat jatkavat geeniterapioiden tutkimista, joissa käytetään ei-virusvektoreita, kuten lipidimolekyylejä tai magneettisia nanopartikkeleita. Yhtään ei kuitenkaan ole vielä hyväksytty.

Geeniterapian tyypit

Geeniterapiaa on kahdenlaisia:

  • In vivo (kehon sisällä): Tiedemiehet laittavat uudet geenit kuljettavan vektorin suoraan kehoon injektion tai suonensisäisen (IV) infuusion avulla.
  • Ex vivo (kehon ulkopuolella): Tutkijat erottavat solut kehostasi ja vievät ne vektoriin petrimaljan sisällä. Sitten muuttuneet solusi palautetaan kehoosi, jossa ne toivottavasti lisääntyvät.

Jokaisella tyypillä on omansa etuja:

In vivo -hoitojen edut Ex vivo -hoitojen edut
voi kuljettaa vektoreita kehoon, mikä on hyödyllistä luu- tai verisairauksien hoidossa kohdistaa paremmin tiettyihin elimiin ja solutyyppeihin
nopeampi ja vähemmän invasiivinen aiheuttavat vähemmän turvallisuusriskejä

Geeniterapia eroaa geenitekniikasta, mikä tarkoittaa muuten terveen DNA:n muuttamista tiettyjen ominaisuuksien parantamiseksi. Hypoteettisesti geenitekniikka voi mahdollisesti vähentää lapsen riskiä sairastua tiettyihin sairauksiin tai muuttaa hänen silmiensä väriä. Mutta käytäntö on edelleen erittäin kiistanalainen, koska se leijuu hyvin lähellä eugeniikkaa.

Mitä se voi hoitaa?

Geeniterapiaa voidaan käyttää useiden geneettisten sairauksien hoitoon, mukaan lukien:

Perinnöllinen näönmenetys

Kun verkkokalvosi RPE65-geeni ei toimi, silmämunat eivät voi muuntaa valoa sähköisiksi signaaleiksi.

Geeniterapia Luxturna, jonka Food and Drug Administration (FDA) on hyväksynyt vuonna 2017voi toimittaa RPE64-geenin toiminnallisen korvauksen verkkokalvosi soluihin.

Veren häiriöt

The FDA:n hyväksymä Hemgenix voi hoitaa verenvuotohäiriötä hemofilia B:tä. Virusvektori käskee maksasolujasi tuottamaan enemmän tekijä IX -proteiinia, mikä auttaa veren hyytymistä.

Samaan aikaan geeniterapia Zynteglo, jonka FDA on hyväksynyt vuonna 2022hoitaa beetatalassemiaa antamalla luuytimen kantasoluille oikeat ohjeet hemoglobiinin muodostukseen.

Tämä verihäiriö voi alentaa kehosi happea, koska se vähentää kehosi hemoglobiinin tuotantoa.

Spinaalinen lihasatrofia (SMA)

Infantiilissa alkavassa SMA:ssa vauvan keho ei pysty valmistamaan riittävästi motoristen neuronien (SMN) selviytymisproteiineja, joita tarvitaan motoristen neuronien rakentamiseen ja korjaamiseen. Ilman näitä hermosoluja lapset menettävät vähitellen kykynsä liikkua ja hengittää.

Geeniterapia Zolgensma, jonka FDA on hyväksynyt vuonna 2019korvaa vialliset SMN1-geenit vauvan motorisissa soluissa geeneillä, jotka voivat luoda tarpeeksi SMN-proteiineja.

Aivojen adrenoleukodystrofia (CALD)

ABCD1-geenisi tuottaa entsyymiä, joka hajottaa rasvahappoja aivoissasi. Jos sinulla on aivojen adrenoleukodystrofia, tämä geeni on joko rikki tai puuttuu.

SkysonaFDA:n hyväksymä vuodesta 2022 lähtien, toimittaa toiminnallisen ABCD1-geenin, jotta rasvahapot eivät kerry ja aiheuta aivovaurioita.

Syövät

FDA on hyväksynyt geeniterapioita useiden syöpien, kuten non-Hodgkinin lymfooman ja multippelin myelooman, hoitoon.

Useimmat syövän geeniterapiat toimivat epäsuorasti lisäämällä uusia geenejä voimakkaaseen T-soluksi kutsuttuun vasta-aineeseen. Muuttuneet T-solusi voivat sitten tarttua syöpäsoluihin ja eliminoida ne samalla tavalla kuin ne hyökkäävät viruksia vastaan.

Terapia AdstiladriiniFDA:n hyväksymä vuonna 2022voi hoitaa ei-lihakseen invasiivista virtsarakon syöpää muuttamalla itse virtsarakon solujen DNA:ta.

Onko se turvallista?

Jotkut geeniterapiaa harkitsevat ihmiset saattavat tuntea olonsa levottomaksi virusten laittamisesta kehoonsa.

Muista kuitenkin, että geeniterapiat testataan laajasti ennen hyväksymistä. Geeniterapioiden virukset ovat myös kiinteitä, joten ne eivät voi replikoitua – kuten monet rokotteet.

Geeniterapiat voivat kuitenkin aiheuttaa muita riskejä:

  • Immuunivaste: Immuunijärjestelmäsi saattaa luulla virusvektorit tunkeutuvaksi uhkaksi. Tuloksena oleva valkosolujen kiire voi laukaista sivuvaikutuksia, kuten kuumetta, tulehdusta ja väsymystä.
  • Kohteen ulkopuolinen muokkaus: On olemassa riski, että virusvektori saattaa lisätä geneettisen pakettinsa väärään DNA-osaan, mikä luo olennaisesti uuden mutaation. Sisään yksi tapaus vuonna 2002, tällaiset mutaatiot johtivat syöpään. Se sanoi, tiedemiehet ovat sittemmin kehittyneet “älykkäämpiä” vektoreita, jotka tekevät vähemmän kohdistusvirheitä.
  • Tuntemattomat pitkäaikaisvaikutukset: Koska geeniterapiat ovat niin uusia, tutkijat eivät vielä tiedä, kuinka ne voivat vaikuttaa kehoon pitkällä aikavälillä. Jotkut asiantuntijat ovat ilmaisi huolensa että virusvektorit voivat siirtää mutaatioita seuraavalle sukupolvelle, jos ne vahingossa muokkaavat muna- tai siittiösoluja.

Näistä ongelmista huolimatta asiantuntijat uskovat yleensä, että geeniterapia tarjoaa enemmän etuja kuin riskejä.

Suurin osa geeniterapialla hoidetuista tiloista on hengenvaarallisia. Niiden hoitamatta jättämisen vaarat ovat usein suurempia kuin mahdollisten sivuvaikutusten riskit.

Geeniterapian huonot puolet

Geeniterapialla on muutamia haittoja, jotka estävät siitä muodostumasta laajalle levinneeksi hoidoksi.

Rajoitettuja tavoitteita

Geeniterapia voi kohdistua vain tiettyihin mutaatioihin. Tämä tarkoittaa, että se ei välttämättä toimi kaikille, joilla on tietty sairaus.

Esimerkiksi kahdella ihmisellä voi olla perinnöllinen näönmenetys. Tällä hetkellä geeniterapialla voidaan hoitaa vain RPE64-mutaation aiheuttamaa näönmenetystä.

Aika hyväksyntään

Koska geeniterapiatutkimus on niin uutta, asiantuntijat tekevät laajoja turvallisuustestejä ennen kuin he esittelevät hoitonsa yleisölle. FDA:n hyväksynnän saaminen jokaiselle uudelle hoidolle voi kestää vuosia.

Kustannukset

Kuten saatat kuvitella, geeniterapiat ovat kalliita valmistaa ja hallinnoida. Tämä ei vaikuta pelkästään kliinisten tutkimusten rahoitukseen vaan myös lääkkeen hintaan.

Esimerkiksi geeniterapia Zolgensma on Yhdysvaltojen kallein lääke 2,1 miljoonaa dollaria annosta kohden. Jopa vakuutuksen kanssa tällainen hintalappu on keskivertoamerikkalaisen ulottumattomissa.

Tutkijat yrittävät löytää tapoja tehdä kehitysprosessista turvallisempi, halvempi ja tehokkaampi, jotta useammat ihmiset pääsevät geeniterapiaan.

Lopputulos

Geeniterapialla hoidetaan useita erilaisia ​​geneettisiä sairauksia muokkaamalla niitä aiheuttavia mutaatioita. Kun tutkijat edelleen jalostavat ja laajentavat tätä tekniikkaa, he voivat löytää vielä enemmän sairauksia, joita voitaisiin hoitaa sillä.

Asiantuntijat jatkavat myös vaihtoehtojen tutkimista geeniterapian tekemiseksi edullisemmaksi, jotta näitä hoitoja tarvitsevilla on helpompi saada niitä.


Emily Swaim on freelance-terveyskirjoittaja ja -toimittaja, joka on erikoistunut psykologiaan. Hän on suorittanut BA-tutkinnon englanniksi Kenyon Collegesta ja MFA-tutkinnon kirjallisesti California College of the Artsista. Vuonna 2021 hän sai Life Sciences (BELS) -toimikunnan sertifikaatin. Löydät lisää hänen töistään GoodTherapysta, Verywellistä, Investopediasta, Voxista ja Insideristä. Etsi hänet Viserrys ja LinkedIn.

Lue lisää