Genų naudojimas kaip vaistas: tokia yra genų terapijos idėja. Terapinė strategija, kurią sudaro genų modifikavimas, siekiant išgydyti ligą, genų terapija vis dar tik pradeda vystytis, tačiau pirmieji jos rezultatai yra daug žadantys.

Genų terapijos apibrėžimas

Genų terapija apima genetinį ląstelių modifikavimą, siekiant užkirsti kelią ligai arba ją išgydyti. Jis pagrįstas terapinio geno arba funkcinio geno kopijos perkėlimu į konkrečias ląsteles, siekiant ištaisyti genetinį defektą.

Pagrindiniai genų terapijos principai

Kiekvienas žmogus susideda iš maždaug 70 milijardų ląstelių. Kiekvienoje ląstelėje yra 000 porų chromosomų, sudarytų iš dvigubos spiralės formos gijos, DNR (dezoksiribonukleino rūgšties). DNR yra padalinta į kelis tūkstančius dalių, genų, kurių turime apie 23 kopijas. Šie genai sudaro genomą – unikalų abiejų tėvų perduodamą genetinį paveldą, kuriame yra visa informacija, reikalinga organizmo vystymuisi ir funkcionavimui. Genai iš tikrųjų nurodo kiekvienai ląstelei jos vaidmenį organizme.

Ši informacija pateikiama naudojant kodą, unikalų 4 azoto bazių (adenino, timino, citozino ir guanino), sudarančių DNR, derinį. Naudodama kodą, DNR gamina RNR – pasiuntinį, kuriame yra visa reikalinga informacija (vadinama egzonais) baltymams gaminti, kurių kiekvienas vaidins tam tikrą vaidmenį organizme. Taip gaminame dešimtis tūkstančių baltymų, būtinų mūsų organizmo funkcionavimui.

Todėl geno sekos pakeitimas pakeičia baltymo gamybą, kuri nebegali tinkamai atlikti savo vaidmens. Atsižvelgiant į atitinkamą geną, tai gali sukelti daugybę ligų: vėžį, miopatiją, cistinę fibrozę ir kt.

Todėl terapijos principas yra terapinio geno dėka pateikti teisingą kodą, kad ląstelės galėtų gaminti trūkstamus baltymus. Šis genų metodas pirmiausia susijęs su tiksliai žinomu ligos mechanizmu, susijusiu genu ir baltymo, kurį jis koduoja, vaidmeniu.

Genų terapijos tyrimai yra skirti daugeliui ligų:

• vėžys (65 % dabartinių tyrimų) 
• monogeninės ligos, ty ligos, pažeidžiančios tik vieną geną (hemofilija B, talasemija) 
• infekcinės ligos (ŽIV) 
• širdies ir kraujagyslių ligų 
• neurodegeneracinės ligos (Parkinsono liga, Alzheimerio liga, adrenoleukodistrofija, Sanfilippo liga)
• dermatologinės ligos (junctional epidermolysis bullosa, distrofinė epidermolizė bullosa)
• akių ligos (glaukoma) 
• ir taip toliau

Dauguma bandymų vis dar yra I ar II fazės tyrimų metu, tačiau kai kurie jau baigė prekiauti vaistais. Jie apima:

• Imlygic – pirmoji onkolitinė imunoterapija nuo melanomos, kuriai rinkodaros teisė suteikta 2015 m. Jame naudojamas genetiškai modifikuotas herpes simplex-1 virusas vėžinėms ląstelėms užkrėsti.
• Pirmoji terapija, pagrįsta kamieninėmis ląstelėmis, Strimvelis, gavo rinkodaros teisę 2016 m. Jis skirtas vaikams, sergantiems reta genetine imunine liga ("burbulo kūdikio" sindromu) sergantiems alimfocitoze.
• vaistas Yescarta skirtas dviejų tipų agresyviai ne Hodžkino limfomai gydyti: difuzinei didelių B ląstelių limfomai (LDGCB) ir refrakterinei arba recidyvuojanei pirminei tarpuplaučio stambiųjų B ląstelių limfomai (LMPGCB). Jis gavo rinkodaros teisę 2018 m.

Genų terapijoje yra įvairių metodų:

• sergančio geno pakeitimas importuojant funkcinio geno arba „terapinio geno“ kopiją į tikslinę ląstelę. Tai galima padaryti arba in vivo: terapinis genas įšvirkščiamas tiesiai į paciento kūną. Arba in vitro: kamieninės ląstelės paimamos iš nugaros smegenų, modifikuojamos laboratorijoje ir vėl suleidžiamos pacientui.
• genomo redagavimas susideda iš tiesioginio genetinės mutacijos atstatymo ląstelėje. Fermentai, vadinami nukleazėmis, supjaustys geną jo mutacijos vietoje, tada DNR segmentas leis atkurti pakeistą geną. Tačiau šis metodas vis dar yra tik eksperimentinis.
• modifikuoja RNR, kad ląstelė gamintų funkcinį baltymą.
• modifikuotų virusų, vadinamų onkolitiniais vaistais, naudojimas vėžinėms ląstelėms naikinti.

Kad terapinis genas patektų į paciento ląsteles, genų terapija naudoja vadinamuosius vektorius. Jie dažnai yra virusiniai pernešėjai, kurių toksinis potencialas buvo panaikintas. Šiuo metu mokslininkai dirba kurdami nevirusinius vektorius.

Būtent šeštajame dešimtmetyje dėl geresnių žmogaus genomo pažinimo gimė genų terapijos koncepcija. Tačiau prireikė kelių dešimtmečių, kad gautume pirmuosius rezultatus, kuriuos skolingi prancūzų tyrinėtojams. 1950 m. Alain Fischer ir jo komanda „Inserm“ sugebėjo išgydyti „kūdikių burbuliukus“, kurie kenčia nuo sunkaus kombinuoto imunodeficito, susieto su X chromosoma (DICS-X). Komandai iš tiesų pavyko į sergančių vaikų organizmą įterpti įprastą pakeisto geno kopiją, naudojant retroviruso tipo virusinį vektorių.