Geenide kasutamine ravimina: see on geeniteraapia idee. Terapeutiline strateegia, mis seisneb geenide muutmises haiguse raviks, geeniteraapia on alles lapsekingades, kuid selle esimesed tulemused on paljulubavad.

Geeniteraapia määratlus

Geeniteraapia hõlmab rakkude geneetilist muutmist, et haigusi ennetada või ravida. See põhineb terapeutilise geeni või funktsionaalse geeni koopia ülekandmisel konkreetsetesse rakkudesse, eesmärgiga parandada geneetiline defekt.

Geeniteraapia peamised põhimõtted

Iga inimene koosneb umbes 70 miljardist rakust. Iga rakk sisaldab 000 paari kromosoome, mis koosnevad topeltheeliksikujulisest filamendist, DNA-st (desoksüribonukleiinhape). DNA on jagatud mõneks tuhandeks osaks, geeniks, millest meil on umbes 23 koopiat. Nendest geenidest moodustub genoom, ainulaadne mõlema vanema poolt edasi antud geneetiline pärand, mis sisaldab kogu organismi arenguks ja toimimiseks vajalikku informatsiooni. Geenid näitavad tõepoolest iga raku rolli organismis.

See teave edastatakse tänu koodile, mis on DNA moodustava nelja lämmastikualuse (adeniin, tümiin, tsütosiin ja guaniin) unikaalne kombinatsioon. Koodi abil valmistab DNA RNA-d, sõnumitooja, mis sisaldab kogu vajalikku teavet (nimetatakse eksoniteks) valkude tootmiseks, millest igaüks mängib kehas spetsiifilist rolli. Seega toodame kümneid tuhandeid meie keha toimimiseks vajalikke valke.

Seetõttu muudab geeni järjestuse modifikatsioon valgu tootmist, mis ei saa enam oma rolli õigesti täita. Olenevalt asjaomasest geenist võib see seetõttu põhjustada mitmesuguseid haigusi: vähktõbe, müopaatiat, tsüstilise fibroosi jne.

Seetõttu on ravi põhimõte pakkuda tänu terapeutilisele geenile õiget koodi, et rakud saaksid toota puuduvat valku. See geenipõhine lähenemine hõlmab kõigepealt haiguse mehhanismide, kaasatud geeni ja valgu rolli täpset tundmist, mida see kodeerib.

Geeniteraapia uuringud keskenduvad paljudele haigustele:

• vähid (65% praegustest uuringutest) 
• monogeensed haigused, st haigused, mis mõjutavad ainult ühte geeni (hemofiilia B, talasseemia) 
• nakkushaigused (HIV) 
• südame-veresoonkonna haiguste 
• neurodegeneratiivsed haigused (Parkinsoni tõbi, Alzheimeri tõbi, adrenoleukodüstroofia, Sanfilippo tõbi)
• dermatoloogilised haigused (junctional epidermolysis bullosa, düstroofne epidermolüüs bullosa)
• silmahaigused (glaukoom) 
• ja nii edasi

Enamik katseid on veel I või II faasi uuringutes, kuid mõned on juba jõudnud ravimite turustamiseni. Need sisaldavad:

• Imlygic, esimene onkolüütiline immunoteraapia melanoomi vastu, mis sai müügiloa (müügiloa) 2015. aastal. See kasutab vähirakkude nakatamiseks geneetiliselt muundatud herpes simplex-1 viirust.
• Strimvelis, esimene tüvirakkudel põhinev ravi, sai müügiloa 2016. aastal. See on mõeldud lastele, kes põevad haruldast geneetilist immuunhaigust (“bubble baby” sündroom) lümfotsütoosi.
• ravim Yescarta on näidustatud kahte tüüpi agressiivse mitte-Hodgkini lümfoomi raviks: difuusne suur B-rakuline lümfoom (LDGCB) ja refraktaarne või retsidiveerunud primaarne mediastiinumi suure B-rakuline lümfoom (LMPGCB). See sai müügiloa 2018. aastal.

Geeniteraapias on erinevaid lähenemisviise:

• haige geeni asendamine, importides sihtrakku funktsionaalse geeni või "terapeutilise geeni" koopia. Seda saab teha kas in vivo: terapeutiline geen süstitakse otse patsiendi kehasse. Või in vitro: seljaajust võetakse tüvirakke, neid muudetakse laboris ja süstitakse seejärel uuesti patsiendile.
• genoomne redigeerimine seisneb raku geneetilise mutatsiooni otseses parandamises. Ensüümid, mida nimetatakse nukleaasideks, lõikavad geeni selle mutatsiooni kohas, seejärel võimaldab DNA segment muudetud geeni parandada. See lähenemisviis on siiski ainult eksperimentaalne.
• RNA muutmine, nii et rakk toodab funktsionaalset valku.
• modifitseeritud viiruste, mida nimetatakse onkolüütikumideks, kasutamine vähirakkude hävitamiseks.

Terapeutilise geeni viimiseks patsiendi rakkudesse kasutatakse geeniteraapias nn vektoreid. Need on sageli viirusvektorid, mille toksiline potentsiaal on tühistatud. Teadlased tegelevad praegu mitteviiruslike vektorite väljatöötamisega.

Geeniteraapia kontseptsioon sündis tänu inimese genoomi paremale tundmisele 1950. aastatel. Esimeste tulemuste saamiseks kulus aga mitu aastakümmet, mille võlgneme prantsuse teadlastele. 1999. aastal õnnestus Alain Fischeril ja tema meeskonnal Insermis ravida "beebimulle", mis kannatasid X-kromosoomiga (DICS-X) seotud raske kombineeritud immuunpuudulikkuse all. Meeskonnal on tõepoolest õnnestunud retroviiruse tüüpi viirusvektori abil sisestada haigete laste kehasse muudetud geeni tavaline koopia.