مروری بر ژن درمانی

[Helena.M]

حداقل شرایط لازم برای ژن درمانی اختلال ژنتیکی
1. شناسایی جایگاه ژنی درگیر یا حداقل اساس بیوشیمیایی آن اختلال.
2. بار قابل توجه تبادل توجه بیماری و نسبت مطلوب خطر.
3. داشتن فایده در مقایسه با درمانهای دیگر.
4. آگاهی کافی از اساس مولکولی بیماری.
5. اجزای تنظیم کننده مناسب برای ژن انتقال یافته.
6. یک سلول هدف مناسب با نیمه عمر ترجیحا طولانی یا قابلیت همانند سازی خوب در داخل بدن.
7. اطلاعات کافی از مطالعات سلولهای کشت داده شده.
خصوصیات ژن انتقال یافته
یک ژن انتقال یافته اکثرا از یک DNA مکمل تحت کنترل توالی پیشبری که ممکن است، لزوما پیشبر طبیعی ژن نباشد تشکیل شده است. عناصر تنظیم کننده باید طوری انتخاب شوند که ژن در سطوح کافی در سلولهای هدف رونویسی شود و در صورت لزوم به پیامهای تنظیم کننده ضروری پاسخ دهد.
خصوصیات سلول هدف
یکی از ملاحظات مهم در انتخاب سلول هدف مناسب این است که نیمه عمر طولانی در بدن یا قابلیت همانند سازی چشمگیر داشته باشد تا اثر زیستی انتقال ژن واجد دوام لازم باشد. سلولهای هدف ایده‌آل ، سلولهای بنیادی یا سلولهای اجدادی با قابلیت همانند سازی بالا می‌شوند که از آنها می‌توان به سلولهای بنیادی مغز استخوان اشاره کرد. همچنین سلولهای آندوتلیال ممکن است اهداف بویژه مفیدی برای انتقال ژن باشند. زیرا دیواره‌های عروق خونی را مفروش می‌کنند. سلول هدف باید پروتئینها یا لیگاندهای دیگر لازم برای فعالیت زیستی را نیز فراهم کند.
روشهای انتقال ژن
1. روش اول
وارد کردن ژن به داخل سلولهای کشت داده شده از بیمار در خارج بدن و سپس وارد کردن سلولها به بدن بیمار پس از انتقال ژن است.
2. روش دوم
روش دوم ، تزریق کردن مستقیم ژن به داخل بافت یا مایع خارج سلولی مورد نظر از طریق ناقلهای ویروسی و ناقلهای غیر ویروسی است. فناوری ناقلهای غیر ویروسی ، هنوز در مراحل مقدماتی است.

الف) ناقلهای ویروسی
ناقل ایده‌آل برای ژن درمانی باید بی‌خطر باشد، به راحتی ساخته شود، به آسانی وارد بافت هدف گردد، بروز مادام‌العمر ژن مورد نظر در سطوح مناسب را فراهم کند. از انواع این ناقلها می‌توان به رترو ویروسها و آدنوویروسهااشاره کرد. از مزایای ناقلهای ویروسی این است که قادرند وارد هر سلولی در جمعیت هدف شوند.
ب )ناقلهای غیر ویروسی
اساسا جذاب هستند، زیرا فاقد مخاطرات زیستی (مانند آلودگی) مربوط به ناقلهای ویروسی هستند و تهیه آنها از نظر تئوری راحت‌تر است. این ناقلها 4 دسته هستند.
DNA- برهنه ، مثلا DNA مکمل با عناصر تنظیم کننده در پلاسمید.
DNA- برهنه ، بسته بندی شده در لیپوزمها.
-پروتئین که در آن DNA با پروتئینی مجموعه تشکیل می‌دهد و این پروتئین ورود مجموعه به داخل سلول یا بخشهای اجزای سلولی را تسهیل می‌کند.
-کروموزومهای مصنوعی.
مخاطرات ژن درمانی
1-بیمار می‌تواند واکنش نامطلوبی به ناقل یا ژن انتقال یافته بدهد.
2-ژن انتقال یافته در DNA بیمار جای می‌گیرند و پروتوانکوژنی را فعال یا یک ژن سرکوب کننده تومور را غیر فعال می‌کند که موجب بدخیمی می‌شود.
3-فعال شدن درجی می‌تواند انسجام یک ژن ضروری را از بین ببرند.
بیماریهای نامزد ژن درمانی
تعداد زیادی از اختلالات تک ژنی ، نامزدهای بالقوه برای اصلاح از طریق ژن درمانی هستند. اینهاشامل اختلالات خون سازی مانند تالاسمی ، هموفیلی ، انواع گوناگون کمبود ایمنی و نیز اختلالاتی مانند فنیل کتونوریا ، کمبود α1- AT که هر یک بر پروتئینهایی که در کبد ساخته می‌شوند، موثر هستند.
هدف ازژن تراپی:
1-شناخت اهمیت و استفاده / سوء استفاده از ژن درمانی است.
2-تعریف در زمینه تئوری و روش های آن.
3-پرداختن به کاربردهای بالقوه بالینی، محدودیت ها، و جهت گیری های آینده.
کاربرد ژن درمانی:
الف. مدیریت و اصلاح بیماری های انسان بصورت اختلالات ارثی ویا اکتسابی
ب. سرطان
ج. AIDS / HIV
امید پیشرفت در طی دو دهه اخیر در تکنولوژی DNA نوترکیب است.
1. موفقیت های اخیر در درمانSCID.
(تا همین اواخر) اثر بخشی در هر پروتکل ژن درمانی قطعی نیست.زیرا
1. کاستی ها در وکتورهای انتقال ژن.
2. درک ناکافی از فعل و انفعالات بیولوژیکی وکتور و میزبان.
وکتورهای برای انتقال ژن:
Retroviruses: نامزدها مناسب اند و به طور گسترده ای استفاده می شود.
دارای دامنه گسترده مانند سلولهای مغز استخوان ،فیبروبلاست ،عضلانی ...
معایب : گنجایش محدود ژن 8-9 kb
- قرار دادن مواد ژنتیکی به DNA میزبان است.
- وارد کردن ممکن است یک ژن میزبان را مختل کند.
- وارد کردن ممکن است در منطقه ای که تولید نمی کند
بسیار زیادی از پروتئین مورد نظر
- می تواند پاسخ ایمنی را آغاز کند.
هرپس ویروس : DNA دورشته برای عفونت های سیستم عصبی بکار میروئد.
ژن وارد شده در روی کروموزوم 19 قرار می گیرد
ویژگی های ایده آل وکتور:
1.درج کلی: یک یا چند ژن.( وارد شدن کامل ژن )
2.هدف: محدود به یک نوع سلول است.( در سلول هدف ژن عمل کند )
3.پاسخ ایمنی وجود ندارد.
4.پایدار: جهش نیست.
5.تولید: آسان تولید به تولید غلظت بالا (تیتر).
6. Regulatable: تولید پروتئین به اندازه کافی به باعث یک اثر.
وکتورهای رترویروسی بسته بندی می شود برای ژن تراپی بسته بندی ویرال های(بیان ژنهای ) gagوpol که تولید می کند تیتر بالای از
ویروس نوترکیب بعد از 24-72 ساعت.
ناقل های غیر ویروسی DNA Lلیپوزوم ، DNA برهنه ،نانوذرات
لیپوزومهای کاتیونی: بار مثبت چربی واکنش می دهد با بار منفی DNA . (چربی کمپلکس- DNA).
غشای سلولی، Transverses