1. Βασική Θεωρία
ΔΙΑΒΑΣΕ ΤΟ
Κάτι δεν κατάλαβες; Επίλεξε το κομμάτι και πάτα «Ρώτα τον Ευκλείδη». Σου το εξηγεί αμέσως.

Γονιδιακή θεραπεία 🧬

🧬 Γενετικές ασθένειες

Η Βιοτεχνολογία με αριθμούς

Περισσότερες από 4.000 ασθένειες οφείλονται σε γονιδιακές μεταλλάξεις και πολλές από αυτές εμφανίζονται στις μεγάλες ηλικίες.

Μερικές οφείλονται σε ένα μόνο γονίδιο, άλλες σε αλληλεπίδραση δύο ή περισσότερων γονιδίων και ακόμη περισσότερες σε συνδυασμό γενετικών και περιβαλλοντικών παραγόντων όπως η ακτινοβολία και οι χημικές ουσίες. Όλες σχεδόν οι γενετικές ασθένειες προκαλούν δυσμορφίες, το 80% όλων διανοητική καθυστέρηση και το ένα πέμπτο από αυτές θάνατο στην παιδική ηλικία.

Η τεχνολογία του ανασυνδυασμένου DNA σε συνδυασμό με τις μεθόδους της παραδοσιακής Γενετικής (γενεαλογικά δένδρα) οδήγησε στον εντοπισμό της θέσης στα χρωμοσώματα (χαρτογράφηση) πολλών μεταλλαγμένων γονιδίων. Σήμερα έχουν χαρτογραφηθεί και κλωνοποιηθεί τα γονίδια που είναι υπεύθυνα για ασθένειες όπως η κυστική ίνωση, η ασθένεια του Huntington και η μυϊκή δυστροφία Duchenne.

🎯 Τι είναι η γονιδιακή θεραπεία

Ορισμός

Γονιδιακή θεραπεία είναι θεραπεία που στηρίζεται στην τεχνολογία του ανασυνδυασμένου DNA και έχει ως στόχο να «διορθώσει» τη γενετική βλάβη εισάγοντας στους ασθενείς φυσιολογικά αλληλόμορφα του μεταλλαγμένου γονιδίου.

Απαραίτητη προϋπόθεση είναι, εκτός από την κλωνοποίηση του υπεύθυνου γονιδίου, και ο προσδιορισμός των κυττάρων που εμφανίζουν τη βλάβη.

👧 Πρώτη εφαρμογή — Σεπτέμβριος 1990

Η γονιδιακή θεραπεία εφαρμόστηκε για πρώτη φορά τον Σεπτέμβριο του 1990 σε ένα τετράχρονο κορίτσι που έπασχε από ανεπάρκεια του ανοσοποιητικού συστήματος. Η ασθένεια οφείλεται στην έλλειψη του ενζύμου απαμινάση της αδενοσίνης (ADA), που παίρνει μέρος στον μεταβολισμό των πουρινών στα κύτταρα του μυελού των οστών. Η έλλειψη οφείλεται σε μετάλλαξη του γονιδίου που παράγει το ένζυμο. Η ασθένεια εμφανίζει αυτοσωμικό υπολειπόμενο τύπο κληρονομικότητας.

🔬 Γονιδιακή θεραπεία ex vivo

Η διαδικασία στη γονιδιακή θεραπεία της παραπάνω ασθένειας:

  1. Λεμφοκύτταρα του παιδιού παραλαμβάνονται και πολλαπλασιάζονται σε κυτταροκαλλιέργειες.
  2. Το φυσιολογικό γονίδιο της απαμινάσης της αδενοσίνης ενσωματώνεται σε έναν ιό-φορέα (που έχει καταστεί αβλαβής).
  3. Ο γενετικά τροποποιημένος ιός εισάγεται στα λεμφοκύτταρα.
  4. Τα γενετικά τροποποιημένα λεμφοκύτταρα εισάγονται με ενδοφλέβια ένεση στο παιδί και παράγουν το ένζυμο ADA.
Ορισμός — ex vivo

Ο τύπος αυτός ονομάζεται ex vivo, γιατί τα κύτταρα τροποποιούνται έξω από τον οργανισμό και εισάγονται πάλι σ' αυτόν.

Τα κύτταρα του αιμοποιητικού συστήματος είναι κατάλληλα για αυτή την προσέγγιση, γιατί μπορούν να τροποποιηθούν γενετικά, να αναπτυχθούν σε κυτταροκαλλιέργειες και να εισαχθούν ξανά στον οργανισμό με ενδοφλέβια ένεση.

🫁 Γονιδιακή θεραπεία in vivo

Τι γίνεται όμως αν πρέπει να τροποποιηθούν κύτταρα ενός άλλου οργάνου όπως ο πνεύμονας; Ο Anderson και οι συνεργάτες του ανέπτυξαν «έξυπνους» φορείς, που προσβάλλουν τα κύτταρα του ιστού που πάσχει. Τα φυσιολογικά γονίδια ενσωματώνονται σε μόρια-φορείς που εισάγονται κατευθείαν στον οργανισμό.

Ορισμός — in vivo

Το είδος αυτό ονομάζεται in vivo και εφαρμόστηκε για τη θεραπεία της κυστικής ίνωσης το 1993.

Η κυστική ίνωση οφείλεται σε μεταλλάξεις ενός γονιδίου που κωδικοποιεί μια πρωτεΐνη απαραίτητη για τη σωστή λειτουργία των επιθηλιακών κυττάρων των πνευμόνων. Η ασθένεια παρουσιάζει υπολειπόμενη αυτοσωμική κληρονομικότητα και επηρεάζει πρωτίστως τη λειτουργία των πνευμόνων.

Το φυσιολογικό γονίδιο ενσωματώθηκε αρχικά σε έναν αδενοϊό. Ο ανασυνδυασμένος ιός εισήλθε στον οργανισμό με ψεκασμό με βρογχοσκόπιο και μόλυνε τα κύτταρα του αναπνευστικού συστήματος. Μετά την εισαγωγή, το φυσιολογικό γονίδιο ενσωματώθηκε στο γονιδίωμά τους και παρήγαγε το φυσιολογικό προϊόν.

Τη γονιδιακή θεραπεία in vivo: το φυσιολογικό γονίδιο μπορεί να εισέλθει στα κύτταρα του ιστού που εμφανίζει τη βλάβη, μέσω ιών, λιποσωμάτων και με τη μορφή «γυμνού DNA».

⚠️ Περιορισμοί και προοπτικές

Σημαντική παρατήρηση

Με τις μεθόδους της γονιδιακής θεραπείας δεν γίνεται αντικατάσταση του μεταλλαγμένου γονιδίου, αλλά ενσωμάτωση του φυσιολογικού αντιγράφου στο γονιδίωμα συγκεκριμένων σωματικών κυττάρων. Συνεπώς δεν μεταβιβάζεται στους απογόνους.