In geen ravi, sisestatakse pärilike haiguste raviks geenid inimese genoomi. Geen ravi kasutatakse tavaliselt erinevate haiguste korral, nagu SCID või septiline granulomatoos, mida ei saa tavapäraste ravimeetoditega kontrollida.
Mis on geeniteraapia?
Geen ravi hõlmab geenide sisestamist inimese genoomi pärilike haiguste raviks. Geeniteraapia on geenide või genoomisegmentide sisestamine inimese rakkudesse. Selle eesmärk on kompenseerida pärilike haiguste ravi geneetiline defekt. Üldiselt saab eristada somaatilist geeniteraapiat ja iduravi. Somaatilises geeniteraapias modifitseeritakse keharakke nii, et modifitseeritakse ainult spetsiifiliselt ravitava kehakoe rakkude geneetilist materjali. Seetõttu ei edastata modifitseeritud geneetilist teavet järgmisele põlvkonnale. Seevastu iduliiniteraapia kontekstis, mis on peaaegu kõigis riikides keelatud, toimub geneetilise informatsiooni modifitseerimine iduliini rakkudes. Lisaks eristatakse sõltuvalt terapeutilisest strateegiast asendusravi (defektsete genoomisegmentide asendamine), liitmisravi (spetsiifiliste geenifunktsioonide, näiteks immuunsuse vähk or nakkushaigused) ja supressioonravi (patogeense geenitegevuse inaktiveerimine). Lisaks, kuna geenijärjestust saab sihtrakku sisestada püsivalt või piiratud ajaks, võib geeniteraapia mõju olla püsiv või ajutine.
Funktsioon, mõju ja eesmärgid
Üldiselt on geeniteraapia eesmärk võimaldada sihtrakul sünteesida organismile olulisi aineid (sealhulgas valgud, ensüümide), asendades defektse geeni puutumata geeniga. Geneetilise materjali võib asendada väljaspool keha (ex vivo). Selleks võetakse kahjustatud isikult rakud, millel on defekt, mida tuleb ravida, ja varustatud puutumatu geeniga. Seejärel tuuakse modifitseeritud rakud uuesti mõjutatud inimesesse. Geenitransport rakku saab tagada erinevate meetoditega. Nn keemilise transfektsiooni korral mõjutab elektriühendus rakumembraan sellisel viisil, et terapeutiline geen saaks siseneda raku sisemusse. Füüsiliselt võib modifitseeritud geneetiline materjal siseneda raku sisemusse mikroinjektsiooni või elektrilise impulsi abil, mis põhjustab rakumembraan (elektroporatsioon). Lisaks saab modifitseeritud teavet väikestel juhtudel raku sisemusse tulistada kuld helmed (osakeste püstol). Transfektsiooni käigus erütrotsüütide kummituste abil erütrotsüüdid (punane veri rakud) koos terapeutiliste geenidega viiakse lahuses lüüsi. See põhjustab rakumembraanide lühikese avanemise ja geenijärjestuse sisenemise. Seejärel muudetud erütrotsüüdid on liidetud märklaudrakkudega. Lisaks geneetiliselt muundatud viirused saab süstida protsessiga, mida nimetatakse transduktsiooniks. Kuna viirused sõltuvad peremeesorganismi ainevahetusest, et nad saaksid paljuneda, võivad nad toimida nn geenipraamidena, viies sihtgrakkudesse uue tervisliku geneetilise materjali. Transduktsiooniprotsessis kasutatakse DNA-d, RNA-d ja eriti retroviiruseid. Sobivate märklaudrakkude hulka kuuluvad maks rakud, T-rakud (T-lümfotsüüdid), Ja luuüdi rakke. Geeniteraapiat kasutatakse peamiselt rasketel immuunsüsteemi haigused nagu SCID (defektne T-lümfotsüüdid) või septiline granulomatoos (defektne neutrofiilide granulotsüüdid). Lisaks esindab see kasvajate võimalikku alternatiivset ravi, tõsine nakkushaigused nagu HIV, hepatiidi B ja C, Tuberkuloosi or malaaria, kusjuures ravivõimalusi alles kliiniliselt uuritakse, eriti seoses HIV ja Tuberkuloosi. Geeniteraapia transduktsioon retroviirustega autoloogsetel vereloome tüvirakkudel on beeta-talasseemia (beeta-globiini sünteesi halvenemine) eriline võimalus.
Riskid, kõrvaltoimed ja ohud
Ehkki geeniteraapia abil saab ravida ainult mõnda haigust, ei saa ravimeid seevastu täielikult hinnata ravi madala arenguastme tõttu. Suurim risk geeniteraapias on terapeutilise ravi varem suunamata integreerimine geenijärjestus sihtrakku. Kui integreerumine sihtraku genoomi on vale, võib kahjustada puutumata geenijärjestuste funktsiooni ja vajadusel käivitada muid tõsiseid haigusi. Näiteks saab aktiveerida sisestatud geeniga külgnevaid protoonkogeene, mis võivad kahjustada rakkude normaalset kasvu ja vallandada vähk (sisestusmutagenees). Vastavaid tulemusi täheldati teiste seas ka Pariisi uuringus. Pärast esialgset edu selgus, et mõned geeniteraapiaga ravitud lapsed arenesid leukeemia. Lisaks sellele immuunsüsteemi võib märkida modifitseeritud märklaudrakud võõraks ja neid rünnata (immunogeensus). Lõpuks transduktsiooni korral viirused, on oht, et geeniteraapiaga ravitav inimene nakatub tema puhul parvlaevana kasutatava metsiktüüpi viirusega ja see mobiliseerib geneetiliselt muundatud järjestust sellises ulatuses (mobilisatsioon ), et see võib integreeruda soovimatusse kohta vastavate tagajärgedega.