15.2. Génterápia

A génterápia célja, hogy genetikailag hibás testi sejtek genomját módosítsa emberben, a helyes gén bevitelével hozva helyre az „elromlott” gén szerepét. Az emberi zigóta, vagy az ivarsejtek genetikai módosítása etikai normákat sért, ezért a génterápia kifejezetten a nem öröklődő, szomatikus sejtek genetikai állományát célozza meg. Kétféle szomatikus sejttípust használhat a génterápia: őssejteket és differenciált, nem osztódó sejteket. Az őssejtek esetében a transzgént hordozó vektor RNS vírus (retro- vagy lentivírus) az, ami beépül az őssejt genomjába, így osztódást követően is jelen van az utódsejtekben. Génterápiára jelenleg kétféle forrásból származó őssejtet használnak, az egyik a csontvelőből származó hematopoetikus őssejt, a másik egy, a bőr alsó rétegében található őssejttípus. Ezek az őssejtek viszonylag könnyen hozzáférhetőek, és ex vivo is fenntarthatók. A génterápia másik célpontja - differenciált, nem osztódó sejtek - esetében, a vektor nem kell, hogy beépüljön a genomba, így itt DNS vírusokat használnak (adenovírus vagy adeno-asszociált vírus) transzgén hordozóként. A legújabb irányzat, hogy vírus-alapú génbejuttatás helyett a transzgént egy halak genomjában megtalált és „felélesztett” transzpozon (ugráló gén) viszi be a gazdasejt genomjába (ld. 14.5.5. fejezet). Egy „alvó” hal transzpozonból készült a Sleeping Beauty (Csipkerózsika) névre hallgató, humán sejtek genomjában „ugráló” transzpozon, amivel transzgének vihetők be humán sejtekbe (két magyar kutató, Izsvák Zsuzsa és Ivics Zoltán eredményei).

A génterápia alkalmazhatósága sok akadályba ütközik. A technológia meg kell, hogy küzdjön a transzgén bejuttatásának gyenge hatékonyságával, az alacsony szintű fehérje expresszióval, az integrációval járó mutagenezis veszélyével és a vektor vagy a fehérje által indukált immunválasszal. A virális vektorok használata is veszélyt rejthet magában. Bár a vektor nem tartalmaz patogenitási faktorokat, egy élő szervezetbe kerülve mindig fennállhat annak a lehetősége, hogy a betegséget okozó tulajdonságok visszatérnek.

Az első génterápiás kísérletet 1990-ben végezték az Egyesült Államokban, egy adenozin-deamináz- és súlyos kombinált immundeficiencia (SCID: severe combined immunodeficiency) betegségekben szenvedő páciens esetében. Azóta szerte a világon pár ezer génterápiát alkalmazó klinikai tesztről számoltak be, különböző betegségek sikeres gyógyításával kapcsolatban (X kromoszóma kapcsolt SCID, adrenoleukodisztrófia, krónikus limfoid leukémia, Parkinson kór). 2012-ben az Európai Bizottság elfogadta az első génterápián alapuló kezelést hivatalos gyógymódként, mely 2013 végétől már széleskörűen alkalmazható lesz az Európai Unióban és az Egyesült Államokban egyaránt. A Glybera márkanéven forgalomba kerülő génterápiás szer a súlyos hasnyálmirigy gyulladást okozó lipoprotein-lipáz deficienciában szenvedőknek nyújt gyógyulást. A humán lipoprotein-lipáz (LPL) génjét szállító vektor az adeno-asszociált vírus 1-es szerotípusa (AAV1), amely a vázizom sejteket célozza meg (ld.15.9. ábra). A vázizom sejtek az LPL fő termelési helyei. A kezelést követő 3-12 hétben a vérben lévő zsírok koncentrációja jelentősen lecsökken. Az AVV1 alkalmazásának nagy előnye, hogy hiányoznak a patogenitási faktorai és nem épül be a genomba, így nem okoz random mutagenezist, ami a rák kockázatát növelné. Az AVV1 nagyon alacsony immunválaszt indukál, ami általában semlegesítő antitestek termelésében merül ki, és alacsony a citotoxikusságot okozó válaszreakció is.

Adenovírus-közvetített génterápia

15.9. ábra: Adenovírus-közvetített génterápia. A vírusvektor specifikusan felismeri az izomsejteket, amikbe receptor mediált endocitózissal jut be. A sejt belsejében az endicitotikus vezikulum lebomlik, majd a vírusvektor kiszabadulása után a sejtmag pórusaihoz asszociálódik. A sejtmagba a transzgén a vírus DNS-sel együtt jut be. (Forrás: US National Library of Medicine).

A mai normák szerint a humán génterápia nem érintheti az ivarsejteket, illetve a transzgén generációról generációra nem öröklődhet. A génterápia használatakor alkalmazott alapvető gondolkodásmód, a Weismann-elv értelmében az információ mindig az ivarsejtek felől áramlik a belőlük kialakult szomatikus sejtek felé, és soha nem fordítva. Azonban ez nem mindig történik így. Az RNS alapú retrovírusok reverz transzkriptáz segítségével épülnek be a genomba, és aktivitásuk révén gyakran szállítanak géneket egyik sejtből a másikba, vagy akár egyik fajból a másikba (horizontális géntranszfer). Ha egy szomatikus gént szállító retrovírus egy ivarsejtet fertőz meg, a szomatikus génnel együtt beépülhet annak genomjába. Fontos megjegyezni, hogy az emberi szervezetben számos endogén retrovírus létezik, mely igen fontos lehet a génterápia jövője szempontjából.