Več kot stoletje od gena do genskega zdravljenja

Pri genskih boleznih se napake pojavljajo v funkcionalnih genih, ki jih sestavlja DNK in ki proizvajajo beljakovine – velike kompleksne molekule, potrebne za strukturo in delovanje tkiv ter organov. Med genskimi boleznimi so cistična fibroza, Parkinsonova bolezen, hemofilija, spinalna mišična atrofija, Duchenova mišična distrofija in Rettov sindrom.

Genska terapija odpravi genski vzrok bolezni tako, da manjkajoči ali okvarjeni gen znotraj celice nadomesti z novo delujočo kopijo gena, zaradi česar lahko celice ponovno proizvajajo potrebne beljakovine. Zdravljenje poteka v treh korakih. Najprej se izolira nova delujoča kopija manjkajočega ali okvarjenega gena. Zaradi sposobnosti, da vstopa v celice, se za tako imenovani vektor oziroma prenašalca novega gena uporabi virus. Novi gen se nato vstavi v vektor. Ta potem deluje kot kuverta, ki prenaša in dostavi delujoči gen do celic v bolnikovem telesu. Po vstopu v celico se vektor razgradi, kar omogoča novemu delujočemu genu, da prodre v jedro celice. V tretjem koraku in sklenjenem krogu tega procesa pa z novim genom v jedru lahko celice znova proizvajajo potrebne beljakovine.


 

Zdravljenje s pomočjo prenašalca

Gensko zdravljenje poteka s pomočjo prenašalca oziroma vektorja. Nalogo prenašalca pogosto prevzame virus, ki je zasnovan tako, da namesto bolezni prenaša delujoči človeški gen. Za kar najbolj uspešen prenos gena je bilo razvitih in preučenih več virusnih prenašalcev, kot najuspešnejši pa so se izkazali adenovirusi. Ti ljudem ne povzročajo bolezni, poleg tega so sposobni še prenesti genski material v celično jedro, vstopiti v deljive in nedeljive celice, izslediti najrazličnejše celice, tudi tiste v centralnem živčnem sistemu. Sev adenovirusa, imenovan AAV9, ima edinstveno sposobnost prehajanja krvno-možganske pregrade.
 

Najbolj obetavna raziskovalna področja v medicini

Zasnova genske terapije je bila predstavljena v sedemdesetih letih prejšnjega stoletja, pri odpravljanju genske okvare v človekovih celicah pa se je genska terapija prvič izkazala za učinkovito leta 1985. Po desetletjih razvoja se raziskave genskih terapij uvrščajo med najbolj obetavna in dejavna raziskovalna področja v medicini. Leta 2012 je Evropska agencija za zdravila (EMA) odobrila prvo gensko terapijo za zdravljenje zelo redke krvne bolezni, leta 2017 pa je Ameriška uprava za hrano in zdravila (FDA) odobrila prvo gensko terapijo za redko dedno bolezen izgube vida. Z nadaljevanjem razvoja genskih terapij se večajo tudi možnosti za pomoč bolnikom z drugimi genskimi boleznimi.
 

Več kot stoletni razvoj

Razvoj genskega zdravljenja je mogoče predstaviti na več kot sto let dolgi časovnici; od leta 1909, ko je danski botanik Wilhelm Johannsen skoval izraz gen, ki označuje abstraktno enoto dedovanja, prek leta 1965, ko so odkrili adenovirus, pa leta 1990, ko je bil štiriletni otrok z imunsko pomanjkljivostjo prvi bolnik, ki je v ZDA prejel eksperimentalno gensko terapijo. V obdobju 1999 do 2002 so se pri številnih posameznih primerih genskih terapij pojavili usodni zapleti in to je upočasnilo nadaljnje raziskave. Leta 2003 so na Kitajskem odobrili prvo gensko terapijo na svetu za zdravljenje raka glave in vratu.



Pomembno je bilo odkritje leta 2009, ko so znanstveniki iz laboratorija Kaspar ugotovili, da lahko adenovirus kot prenašalec uspešno prehaja krvno-možgansko pregrado, kar je predstavljalo velik napredek pri zdravljenju genskih bolezni z genskimi terapijami. Leta 2012 je Evropska agencija za zdravila odobrila prvo gensko terapijo za zdravljenje zelo redke bolezni. Čez pet let, leta 2017, je FDA v ZDA odobrila prvo gensko terapijo za zdravljenje akutne limfoblastne levkemije in dedne bolezni izgube vida. V naslednjih dveh letih so se nadaljevale klinične študije na širokem področju težkih genskih bolezni. Leta 2019 je tako po vsem svetu potekalo ali bilo zaključenih več kot 2600 kliničnih preizkušanj za genske terapije.