DNS kutatás

a génterápia olyan technika, amely magában foglalja a funkcionális gének hozzáadását a beteg sejtjeihez a diszfunkcionális gének helyére. A technika jellemzően mesterséges vírusokat használ, hogy a kívánt genetikai anyagot a gazdaszervezet sejtjeibe szállítsa. Mivel a vírus természetesen megtámadja és genetikailag megváltoztatja a sejteket, tökéletes jelöltvé teszi a sejt genomjának szelektív manipulálását. Ezeknek a vírusoknak a virulens génjeit eltávolítják és helyettesítik a kívánt érdeklődésre számot tartó génekkel, így a betegek megbetegedése helyett működő géneket adnak nekik.

Ez hatékony olyan állapotok kezelésében, mint a thalassaemia, egy genetikai mutáció által okozott vérbetegség. Ennek a genetikai mutációnak a funkcionális génnel való helyettesítésével a génterápia kezeli az állapotot, és lehetővé teszi a beteg számára, hogy funkcionális vérsejteket hozzon létre.

in Vivo génterápia

a génterápiának két különböző megközelítése van: in vivo (a testen belül) és ex vivo (a testen kívül). Ha in vivo történik, a módosított vírust közvetlenül a páciens testének területére injektálják abnormális sejtekkel. Ez különösen akkor hasznos, ha csak bizonyos sejteknek van szükségük genetikai manipulációra, például amikor agysejteket céloznak meg a Parkinson-kór és a retina betegségeinek kezelésében.

a vírusok több osztálya is érdeklődik a génterápia, például a herpeszvírusok és a retrovírusok beadása iránt, azonban az adenovírus család (beleértve a közönséges hideget is) különösen érdekes volt a korai in vitro kísérletekben. Sajnos ez a víruscsoport immunválaszt idézhet elő, amely veszélyezteti a betegeket.

A kutatók most az adeno-asszociált vírus (AAV) felé irányultak a génterápia szállításában, mivel nem rendelkeznek az önterjedéshez szükséges génekkel. A kutatók a nem káros DNS-t az adenovírusból az AAV-ba továbbítják, hogy lehetővé tegyék a génterápia hatékony átadását.

Ex Vivo génterápia

Ex vivo génterápia viszont magában foglalja a vér/csontvelő kivonását egy betegből, valamint az érett és éretlen sejtek elválasztását. Ezután egy érdekes gént adnak az éretlen sejtekhez, amelyeket újra beültetnek a beteg véráramába. Ezek a sejtek ezután eljutnak a csontvelőbe, ahol gyorsan szaporodnak, és kicserélik az összes hibás sejtet.

Ez a zynteglo-val, A Bluebird béta-talaszémia génterápiájával alkalmazott eljárás, amelyet korábban említettünk. ZYNTEGLO által eltávolítása a hemopoetikus őssejtek (“éretlen vérsejtek”) a beteg, hogy egy vírus helyezzen be egy működő példányt a funkcionális béta globin gén ezek a sejtek, de újra bevezessék ezek a funkcionális őssejtek a beteg. Ez a speciális kezelés jövőre indul, megdöbbentő 1, 8 millió dollárral.

Ex vivo terápiát alkalmaztak súlyos kombinált immunhiány vagy buborékfiú-szindróma kezelésére is. Ez a terápia olyan retrovírusokat használ, mint a HIV, amelyek nagyon jók a génjeik gazdasejtekbe történő beillesztésében. Több mint 30 beteg kapott ilyen SCID kezelést, és a kezeltek több mint 90% – a remisszióban van. Ez sokkal ígéretesebb megközelítés, mint egy csontvelő-transzplantáció, amely 50% – os remissziós arányt eredményez.

CRISPR-Cas9 Gene Editing

CRISPR-Cas9-et fedeztek fel a bakteriális immunrendszerben, ahol a behatoló vírus DNS elleni védekezésre és deaktiválására használják. A Cas9 egy endonukleáz vagy egy enzim, amely szelektíven képes vágni a DNS-t. A Cas9 enzimet egy vezető RNS-molekulával komplexítik, hogy az úgynevezett CRISPR-Cas9-et képezzék.

először is, a Cas9 megkeresi a Pam vagy protospacer szomszédos motívum néven ismert specifikus genetikai területet. Miután a Cas9 megköti a PAM-t, a vezető RNS lépéseket tesz a DNS egy részének feloldásában. Ennek az útmutatónak van egy genetikai szekvenciája, amely kifejezetten megfelel a DNS egy egyedi régiójának, és ha ez kötődik, a Cas9 kivágja ezt a DNS-szegmenst, mint egy ollót. A sejt megpróbálja megjavítani ezt a kivágást egy hibára hajlamos módon, gyakran mutált szegmensekhez vezetve. Ez hasznos egy adott gén kiütésében vagy “kikapcsolásában”.

A kutatók kezdik manipulálni a Cas9 enzimet, hogy többet tegyenek, mint vágásokat. Különböző enzimek hozzáadásával a Cas9-hez a tudósok szerkeszthetik a nukleotidok specifikus bázispárjait, a genetikai anyag építőköveit. Ennek során pontosan szerkeszthetnek egy gént, hogy a betegséget okozó formából egészséges génré alakítsák át.

A CRISPR-Cas9 beadható mind in vivo, mind arany nanorészecskékhez hasonló csomagolt szállítóeszközön, mind ex vivo-n keresztül a ZYNTEGLO rendszerhez hasonló módon (ha a vírust CRISPR-Cas9 váltotta fel). Lásd az alábbi videót animációk CRISPR különböző alkalmazások.

Ez gazdag. Kombinálása betegek (w / kamrai tachycardia)-származtatott indukált pluripotens őssejtek, génterápia, #optogenetics, #CRISPR, szerv-on-a-chip, hogy hozzon létre “gyakorlat teszt egy edényben” lépés a gyógyulás felé. https://t.co/4FrQUZoVOO pic.twitter.com/jx29UNI8Xu

— Eric Topol (@EricTopol)2019. július 17.