Terapia genowa – co to jest? W leczeniu jakich chorób można ją wykorzystać?

Czym jest terapia genowa?

Terapia genowa to eksperymentalna metoda leczenia polegająca na wprowadzeniu materiału genetycznego (DNA lub RNA) do komórek, w celu wywołania konkretnego efektu terapeutycznego – skompensowania braku genu lub nieprawidłowego działania genów.

Koncepcja terapii genowej polega na naprawieniu problemu genetycznego u jego źródła. Naukowcy starają się korygować zaistniałe nieprawidłowości poprzez:

• wprowadzeniu nowego genu do organizmu, aby pomóc w walce z chorobą,
• zastąpieniu zmutowanego genu, który wywołuje chorobę jego zdrową kopią,
• dezaktywacja genu, który działa nieprawidłowo.

Jak transferuje się terapeutyczny materiał genetycznego do komórki?

Transfer materiału genetycznego jest przeprowadzany przy użyciu nośników molekularnych, zwanych „wektorami”. W tym celu najczęściej wykorzystuje się wirusy, ale także plazmidy (struktury pochodzące z komórek bakterii) i specjalnie skonstruowane nanostruktury, które, dzięki odpowiednim właściwościom biologicznym, dostają się do komórki i mogą zdeponować w niej materiał genetyczny.

Wektor można wprowadzić do organizmu pacjenta w dwojaki sposób:

• in vivo – polega na bezpośrednim wprowadzeniu wektorów do organizmu pacjenta (iniekcja, wlew dożylny),
• ex vivo – od pacjenta pobiera się komórki chorej tkanki i hoduje w warunkach laboratoryjnych, a następnie wprowadza się odpowiedni wektor (komórki poddaje się selekcji – te, które uległy modyfikacji namnaża się i wprowadza z powrotem do organizmu).

Zastosowanie terapii genowej

W artykule opublikowanym w „Nature Communications” czytamy, że “terapia genowa jest obecnie prawdopodobnie najbardziej ekscytującym obszarem biotechnologii – zarówno ze względu na niedawny postęp, jak i ze względu na możliwości, jakie pojawiają się na horyzoncie”. Wraz z odkryciem edycji genów metodą CRISPR/Cas-9 otworzyły się nowe drzwi do wykorzystania terapii genowej, ponieważ zamiast czystej wymiany genu, możliwa jest korekta określonego defektu genetycznego.

Terapia genowa daje nadzieję pacjentom cierpiącym na bardzo poważne choroby. Dzięki nowej technologii dokonano przełomu w leczeniu białaczki, hemofilii, ślepoty spowodowanej zapaleniem barwnikowym siatkówki, zespołu SCID oraz choroby Parkinsona. Ostatnio naukowcy skupili się na chorobach wywoływanych przez defekty pojedynczych genów w anemii sierpowatej i alfa-talasemii, mukowiscydozy i dystrofii mięśniowej.

Ryzyko związane z terapią genową

Techniki terapii genowej są nadal nieustannie badane. Pomimo odniesionych sukcesów, nadal istnieją poważne wyzwania. Chociaż potencjalne korzyści są bardzo znaczące, ich długoterminowe skutki uboczne nadal w dużej mierze pozostają nieznane.

Potencjalne ryzyko, jakie może towarzyszyć terapii genowej to:

• niepożądana reakcja układu odpornościowego – układ odpornościowy może postrzegać nowowprowadzone wirusy jako intruzów i zaatakować je, co może wywołać stan zapalny, a w ciężkich przypadkach niewydolność narządów,
• wywołanie infekcji wirusowej – po wprowadzeniu do organizmu, wirusy mogą odzyskać swoją pierwotną zdolność wywoływania chorób,
• celowanie w niewłaściwe komórki – istnieje prawdopodobieństwo, że zmodyfikowane wirusy mogą zainfekować nie tylko komórki docelowe zawierające zmutowane geny, może wtedy dojść do uszkodzenia nowych komórek i wywołania objawów innej choroby,
• wywołanie nowotworzenia – jeśli nowe geny zostaną wstawione w niewłaściwe miejsce w DNA, istnieje szansa, że insercja może doprowadzić do powstania guza nowotworowego.

Najdroższe leki na świecie

W ciągu ostatnich kilkunastu lat terapia genowa przeszła od eksperymentalnego, badawczego podejścia do metod zatwierdzonych do użytku w praktyce klinicznej. Terapie genowe zajmują pierwsze miejsce na liście najdroższych leków na świecie, są to:

1. Alipogenu typarwowek – lek zawierający tę substancję stosuje się w niedoborze lipazy lipoproteinowej (LPLD), rzadkiej chorobie dotyczącej metabolizmu tłuszczów. To pierwszy medykament oparty na terapii genowej zatwierdzony do użytku w Europie i Stanach Zjednoczonych. Koszt terapii jednego pacjenta wynosi ponad 1,2 mln euro.
2. Woretygen neparwowek – jednorazowa terapia genowa rekomendowana do leczenia pacjentów z utratą wzroku, która jest spowodowana dziedziczną chorobą siatkówki zależną od RPE65 (IRD). Leczenia obojga oczu wynosi 850 tys. dolarów.
3. Nusinersen – jest lekiem stosowanym w leczeniu rdzeniowego zaniku mięśni (SMA). Jedna dawka leku na kosztuje 90 tys. euro. W pierwszym roku terapii wymaga podania sześciu dawek, a w kolejnych latach – po trzy dawki. 
4. Onasemnogen abeparwowek – obecnie jest to najdroższy na świecie lek, stosuje się go w leczeniu rdzeniowego zaniku mięśni (SMA). Jego działanie polega na dostarczeniu funkcjonalnej kopii genu SMN1. Koszt leczenia to 1,87 mln euro.