Gensko zdravljenje: definicija, virusni vektor in primer zdravila Glybera
Gensko zdravljenje pomeni, da osebi, ki ima poškodovan gen, vnesete delujoč gen. Namen je popraviti napako v celicah ali nadomestiti manjkajočo proteinsko funkcijo. Obstajata osnovna pristopa:
- vnos gena neposredno v telo (in vivo),
- prenos genov v celice iz telesa, njihova sprememba in vrnitev v telo (ex vivo).
Kaj pomeni virusni vektor in kako deluje
Eden od glavnih načinov vnosa gena v celice je z uporabo virusnih vektorjev. Virusni vektor deluje kot nosilec: v laboratoriju mu odstranijo dele, ki povzročajo razmnoževanje ali bolezen, nato pa vanj vstavijo terapevtski gen. Ta vektor nato prenese gen v ciljne celice. V praksi se uporabljajo različni tipi virusnih vektorjev (npr. adenovirusni, adeno-associated virus ali AAV, in lentivirusni vektor), vsak s svojimi prednostmi in omejitvami: nekateri se vgradijo v genom gostitelja (večje tveganje za motnje v genomu), drugi ostanejo kot ločene enote v citoplazmi ali jedru (manjše tveganje vgradnje).
Če se uporablja na ta način, je virus vektor. To pomeni, da je nosilec; gen je vstavljen v genom virusa, ta pa ga vstavi v človeške celice. Tehnika se imenuje transfekcija. Ta tehnika se razlikuje od tehnike izbijanja genov, pri kateri se ne uporablja virusni vektor.
Vrste postopkov in tveganja
- Transfekcija / transdukcija: vnašanje genetskega materiala z vektorji (virusnimi ali nevirusnimi). V virusnem kontekstu se pogosto uporabi izraz transdukcija.
- Genska terapija z vnosom gena: vnos funkcionalnega gena, kot pri Glyberi.
- Genska ureditev (npr. CRISPR/Cas): neposredno popravljanje napake v genomu brez vnašanja celotnega dodatnega gena; lahko poteka z ali brez virusnih vektorjev.
Tveganja in omejitve vključujejo imunski odgovor proti vektorju (ki lahko zmanjša učinkovitost ali povzroči vnetje), začasno ali trajno delovanje vnesenega gena, možnost vgradnje v genom (in s tem redko tveganje za izklop ali aktivacijo drugih genov) ter visoke stroške razvoja in zdravljenja.
Primer: Glybera — kaj je bila in kako je delovala
Glybera (generično ime alipogene tiparvovec) je bilo prvo zdravilo za gensko terapijo, ki ga je Evropska komisija odobrila (2012) za zdravljenje dedne pomanjkljivosti lipoproteinske lipaze (LPLD). Gre za redko bolezen, pri kateri ima eden od milijona ljudi poškodovane kopije gena lipaze, ki je potreben za razgradnjo maščob. Posledica so zelo visoke vrednosti trigliceridov v krvi (homo- ali heterozigotna družinska hiperlipoproteinemija), kar povzroča bolečine in ponavljajoče vnetje trebušne slinavke (pankreatitis) ter poveča tveganje za druge zaplete.
Glybera je uporabljala AAV (konkretno serotip AAV1) kot virusni vektor za dostavo kopije gena LPL v mišične celice. Zdravilo je običajno aplicirano z več intramuskularnimi injekcijami v stegnenične mišice, kjer vneseni gen omogoči nastajanje delujočega encima. Namen je bil zmanjšati število epizod akutnega pankreatitisa in izboljšati razgradnjo maščob v krvnem obtoku. Terapija je bila zasnovana kot enkratno zdravljenje.
Kljub odobritvi je bil komercialni uspeh omejen: zdravilo je bilo drago (cenovno ocenjeno v razredu več sto tisoč do milijonov evrov na bolnika), pacientov s primerno diagnozo pa je zelo malo. Proizvajalec je leta 2017 umaknil Glybero s trga zaradi pomanjkanja povpraševanja in težav pri uveljavljanju zdravljenja v klinični praksi.
Kaj to pomeni za bolnike in prihodnost
Genska terapija odpira možnosti za zdravljenje doslej neozdravljivih dednih bolezni. V primerih, kot je LPLD, lahko enkraten poseg znatno spremeni življenjsko kakovost in zmanjša življenjsko nevarne zaplete. Hkrati pa so izzivi tehnološki, varnostni, etični in ekonomični. Raziskave nadaljujejo razvoj varnejših, bolj učinkovitih vektorjev, izboljšanje ciljanja, razvoj nevirusnih metod in orodij za natančno urejanje genoma (npr. CRISPR), ter iskanje modelov plačil in cen, ki omogočajo dostopnost teh zdravil bolnikom.
Če razmišljate o genskem zdravljenju, je pomembno, da se posvetujete s specialistom (genetikom, kliničnim farmakologom ali zdravnikom, ki obravnava določeno bolezen), da ocenite koristi, tveganja in alternative za vašo specifično situacijo.
Gensko zdravljenje z adenovirusnim vektorjem. Nov gen se vnese v virus, ki se nato vnese v človeka. Če je zdravljenje uspešno, bo novi gen ustvaril delujoč encim, ki bo zdravil bolezen.
Kitajska
Kitajska je bila prva država, ki je leta 2003 odobrila komercialno proizvodnjo genskega zdravljenja. To gensko zdravljenje je namenjeno zdravljenju ploščatoceličnega raka glave in vratu (HNSCC) - raka, ki se na Kitajskem pojavlja v 10 % novih primerov raka. Na Kitajskem je vsako leto 2,5 milijona novih bolnikov z rakom.
Prvo komercialno gensko zdravljenje na svetu, ki se prodaja pod blagovno znamko Gendicine, prav tako uporablja virus za vnos gena v človeški genom.
Preteklost
O možnosti genskega zdravljenja se je začelo govoriti takoj, ko sta bili znani vlogi DNK in RNK. Prva konkretna objava je bila objavljena leta 1972.
Prihodnost
Še več vrst genskega zdravljenja je v fazi preizkušanja. Jasno je, da bo cikel dogodkov del prihodnje klinične medicine: Analiza zaporedja DNK > prepoznavanje okvarjenih genov > popravljanje genov z gensko terapijo ali izločanjem genov. Včasih se pojavijo težave s stranskimi učinki; te se lahko odkrijejo v fazi preskušanja. Zdaj je na voljo podatkovna zbirka s seznamom vseh znanih kliničnih preskušanj.
Vprašanja in odgovori
V: Kaj je gensko zdravljenje?
O: Gensko zdravljenje je postopek vstavljanja delujočega gena, ki nadomesti poškodovani gen pri bolniku.
V: Kateri izdelek je Evropska komisija odobrila za gensko zdravljenje?
O: Evropska komisija je za gensko zdravljenje odobrila izdelek Glybera.
V: Kako zdravilo Glybera zdravi genetsko motnjo?
O: Zdravilo Glybera z virusom okuži mišične celice z delujočo kopijo gena za zdravljenje genetske motnje.
V: Kaj je gen lipaza in zakaj je pomemben?
O: Gen lipaze je gen, ki je potreben za razgradnjo maščob. Pomemben je, ker lahko poškodovane kopije gena povzročijo kopičenje maščob v krvi, kar vodi v pankreatitis, ki je življenjsko nevaren.
V: Katero tehniko uporablja podjetje Glybera za gensko zdravljenje?
O: Podjetje Glybera uporablja tehniko transfekcije, pri kateri virusni vektor prilepi gen v človeške celice.
V: Kaj je virusni vektor?
O: Virusni vektor je nosilec, ki prenaša genski material v celice.
V: Kako se tehnika transfekcije razlikuje od tehnike izločanja genov?
O: Tehnika transfekcije vključuje uporabo virusnega vektorja za vstavitev delujoče kopije gena, medtem ko tehnika izločanja genov ne uporablja virusnega vektorja. Cilj tehnike izločanja genov je odstraniti ali onemogočiti gen.
