Γονιδιακή θεραπεία: Τι είναι και πώς μπορεί να χρησιμεύσει στη θεραπεία ασθενειών;

Τι είναι η γονιδιακή θεραπεία;

Η γονιδιακή θεραπεία είναι μια ιατρική προσέγγιση που περιλαμβάνει τη διόρθωση γονιδίων μέσα στα κύτταρα του σώματος για την αντιμετώπιση ή επιβράδυνση της εξέλιξης μιας ασθένειας. Οι τεχνικές της γονιδιακής θεραπείας επιτρέπουν στους γιατρούς να θεραπεύσουν μια ασθένεια χωρίς τη χρήση φαρμάκων ή χειρουργικών επεμβάσεων.

Αναλόγως με την ασθένεια, οι επιστήμονες μπορούν να ακολουθήσουν διάφορες τεχνικές, όπως:

• Αντικατάσταση ενός γονιδίου που λείπει ή προκαλεί πρόβλημα
• Προσθήκη ενός γονιδίου στο σώμα
• Απενεργοποίηση γονιδίων που προκαλούν προβλήματα

Η γονιδιακή θεραπεία εκτός από εισαγωγή νέου γενετικού υλικού στα κύτταρα για τη διόρθωση του προβλήματος, μπορεί να περιλαμβάνει και την εισαγωγή μοριακών εργαλείων για την αλλαγή του ήδη υπάρχοντος DNA μέσα στα κύτταρα.

Προς το παρόν, η γονιδιακή θεραπεία χρησιμοποιείται για τη θεραπεία ενός μικρού μόνο αριθμού ασθενειών, αλλά οι γιατροί ευελπιστούν πως σύντομα θα μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη θεραπεία πολλών περισσότερων διαταραχών.

Πώς λειτουργεί η γονιδιακή θεραπεία;

Η γονιδιακή θεραπεία λειτουργεί αλλάζοντας το γενετικό κώδικα για την ανάκτηση των λειτουργιών συγκεκριμένων κρίσιμων πρωτεϊνών. Οι μεταλλάξεις στο γενετικό κώδικα μπορούν να επηρεάσουν την παραγωγή ή τη λειτουργία πρωτεϊνών που είναι κρίσιμες για τη σωστή λειτουργία του οργανισμού. Επομένως, η διόρθωση ή αντιστάθμιση αυτών των μεταλλάξεων που προκαλούν ασθένειες μπορεί να ανακτήσει το ρόλο των πρωτεϊνών και να επιτρέψει τη σωστή λειτουργία του σώματος.

Η γονιδιακή θεραπεία μπορεί να αντισταθμίσει τις γενετικές αλλοιώσεις με δύο τρόπους:

• Θεραπεία μεταφοράς γονιδίων, η οποία εισάγει νέο υλικό στα κύτταρα. Για παράδειγμα, εάν ένα μεταλλαγμένο γονίδιο οδηγεί στην παραγωγή μιας ελαττωματικής πρωτεΐνης, τότε η θεραπεία αυτή μπορεί να εισάγει ένα κανονικό αντίγραφο του γονιδίου για να ανακτηθεί η λειτουργία της πρωτεΐνης. Εναλλακτικά, θα μπορούσε επίσης να προστεθεί ένα διαφορετικό γονίδιο, το οποίο να παρέχει οδηγίες για τη σύνθεση μιας πρωτεΐνης που βοηθά στη σωστή λειτουργία του οργανισμού, παρά τη μετάλλαξη.
• Επεξεργασία του γονιδιώματος, η οποία αντί για γενετικό υλικό, εισάγει εργαλεία επεξεργασίας γονιδίων, που μπορούν να αλλάξουν το υπάρχον γενετικό υλικό στα κύτταρα. Οι τεχνολογίες επεξεργασίας γονιδιώματος επιτρέπουν την προσθήκη, αφαίρεση ή τροποποίηση γενετικού υλικού σε ακριβείς θέσεις στο γονιδίωμα. Μια από τις πιο γνωστές μεθόδους επεξεργασίας γονιδιώματος είναι η CRISPR-Cas9.

Για να μπορέσει να λειτουργήσει το γενετικό υλικό ή τα εργαλεία γονιδιακής επεξεργασίας που εισάγονται, είναι απαραίτητη η χρήση ενός φορέα, ο οποίος είναι γενετικά κατασκευασμένος για να μεταφέρει το υλικό. Στις περισσότερες περιπτώσεις, χρησιμοποιούνται ορισμένοι ιοί ως φορείς, οι οποίοι όμως είναι τροποποιημένοι ώστε να μην προκαλούν ασθένεια.

Ο φορέας μπορεί να εγχυθεί ή να χορηγηθεί ενδοφλεβίως απευθείας στο συγκεκριμένο ιστό του σώματος, όπου προσλαμβάνεται από μεμονωμένα κύτταρα. Εναλλακτικά, ένα δείγμα κυττάρων από τον ασθενή μπορεί να αφαιρεθεί και αφού εκτεθεί στο φορέα σε εργαστηριακό περιβάλλον, να επιστρέψει και πάλι στον ασθενή.

Παρόλο που η γονιδιακή θεραπεία με ιικούς φορείς είναι επιτυχής, παρουσιάζει κινδύνους, καθώς μερικές φορές ο ιός μπορεί να πυροδοτήσει επικίνδυνη ανοσολογική απόκριση ή να προκαλέσει σφάλματα που οδηγούν σε καρκίνο. Γι’ αυτό το λόγο, οι ερευνητές προσπαθούν να αναπτύσσουν νέες τεχνολογίες που δεν περιλαμβάνουν τη χρήση ιών, αλλά διαφορετικών φορέων όπως τα νανοσωματίδια.

Είναι ασφαλής η γονιδιακή θεραπεία;

Δεδομένου του ότι η γονιδιακή θεραπεία είναι σχετικά νέα, ορισμένοι κίνδυνοι μπορεί να είναι απρόβλεπτοι. Ωστόσο, συνεχώς γίνεται προσπάθεια οι γονιδιακές θεραπείες που εγκρίνονται για τους ανθρώπους να είναι όσο το δυνατόν ασφαλέστερες.

Στην περίπτωση γονιδιακής θεραπείας με χρήση ιών ως φορείς υπάρχουν ορισμένοι κίνδυνοι, όπως αναφέρθηκαν και προηγουμένως:

• Ανεπιθύμητη ανοσολογική αντίδραση
• Λανθασμένη στόχευση κυττάρων
• Λοίμωξη από τον ιό
• Πιθανότητα πρόκλησης καρκινικού όγκου

Ποιες ασθένειες μπορούν να θεραπευτούν με γονιδιακή θεραπεία;

Επί του παρόντος, η γονιδιακή θεραπεία είναι διαθέσιμη μόνο σε ερευνητικά πλαίσια. Ο Οργανισμός Τροφίμων και Φαρμάκων των ΗΠΑ (FDA) έχει εγκρίνει έναν μικρό μόνο αριθμό προϊόντων γονιδιακής θεραπείας, τα οποία αφορούν καταστάσεις όπως η συγγενής αμαύρωση Leber, το μελάνωμα, η νωτιαία μυϊκή ατροφία, το λέμφωμα, το πολλαπλό μυέλωμα, κλπ.

Εκατοντάδες κλινικές μελέτες βρίσκονται επίσης σε εξέλιξη για να δοκιμαστεί η γονιδιακή θεραπεία ως μέθοδος αντιμετώπισης γενετικών παθήσεων, διαφόρων μορφών καρκίνου και του AIDS.