Używanie genów jako leku: to jest idea terapii genowej. Strategia terapeutyczna polegająca na modyfikowaniu genów w celu wyleczenia choroby, terapia genowa jest jeszcze w powijakach, ale jej pierwsze wyniki są obiecujące.

Definicja terapii genowej

Terapia genowa polega na genetycznym modyfikowaniu komórek w celu zapobiegania lub leczenia choroby. Polega na przeniesieniu genu terapeutycznego lub kopii genu funkcjonalnego do określonych komórek w celu naprawy defektu genetycznego.

Główne zasady terapii genowej

Każda istota ludzka składa się z około 70 miliardów komórek. Każda komórka zawiera 000 par chromosomów, zbudowanych z podwójnego włókna w kształcie helisy, DNA (kwas dezoksyrybonukleinowy). DNA dzieli się na kilka tysięcy części, genów, których nosimy w około 23 kopiach. Geny te tworzą genom, unikalne dziedzictwo genetyczne przekazywane przez oboje rodziców, które zawiera wszystkie informacje niezbędne do rozwoju i funkcjonowania organizmu. Geny rzeczywiście wskazują każdej komórce jej rolę w organizmie.

Ta informacja jest dostarczana dzięki kodowi, unikalnej kombinacji 4 zasad azotowych (adeniny, tyminy, cytozyny i guaniny), które tworzą DNA. Za pomocą kodu DNA tworzy RNA, posłaniec, który zawiera wszystkie informacje (zwane eksonami) potrzebne do produkcji białek, z których każde będzie odgrywać określoną rolę w organizmie. Wytwarzamy w ten sposób dziesiątki tysięcy białek niezbędnych do funkcjonowania naszego organizmu.

Modyfikacja sekwencji genu zmienia zatem produkcję białka, które nie może już prawidłowo odgrywać swojej roli. W zależności od danego genu może to zatem prowadzić do wielu różnych chorób: nowotworów, miopatii, mukowiscydozy itp.

Zasadą terapii jest zatem dostarczenie, dzięki terapeutycznemu genowi, prawidłowego kodu, tak aby komórki mogły wyprodukować brakujące białko. To podejście do genów polega najpierw na dokładnym poznaniu mechanizmów choroby, zaangażowanego genu i roli białka, które koduje.

Badania nad terapią genową koncentrują się na wielu chorobach:

• nowotwory (65% aktualnych badań) 
• choroby monogenowe, czyli choroby, które dotyczą tylko jednego genu (hemofilia B, talasemia) 
• choroby zakaźne (HIV) 
• choroby układu krążenia 
• choroby neurodegeneracyjne (choroba Parkinsona, choroba Alzheimera, adrenoleukodystrofia, choroba Sanfilippo)
• choroby dermatologiczne (pęcherzowe złuszczanie naskórka, dystroficzne pęcherzowe złuszczanie naskórka)
• choroby oczu (jaskra) 
• itd.

Większość prób jest nadal w fazie badań I lub II, ale niektóre już zaowocowały wprowadzeniem leków na rynek. Obejmują one:

• Imlygic, pierwsza immunoterapia onkolityczna przeciwko czerniakowi, która otrzymała pozwolenie na dopuszczenie do obrotu (pozwolenie na dopuszczenie do obrotu) w 2015 r. Wykorzystuje genetycznie zmodyfikowany wirus opryszczki pospolitej-1 do infekowania komórek nowotworowych.
• Strimvelis, pierwsza terapia oparta na komórkach macierzystych, uzyskała pozwolenie na dopuszczenie do obrotu w 2016 roku. Przeznaczona jest dla dzieci cierpiących na alimfocytozę, rzadką genetyczną chorobę immunologiczną (zespół bąbelkowego dziecka)
• lek Yescarta jest wskazany w leczeniu dwóch typów agresywnego chłoniaka nieziarniczego: rozlanego chłoniaka z dużych komórek B (LDGCB) oraz opornego na leczenie lub nawrotowego pierwotnego chłoniaka z dużych komórek B śródpiersia (LMPGCB). Otrzymała pozwolenie na dopuszczenie do obrotu w 2018 roku.

W terapii genowej istnieją różne podejścia:

• zastąpienie chorego genu poprzez import kopii genu funkcjonalnego lub „genu terapeutycznego” do komórki docelowej. Można to zrobić in vivo: gen terapeutyczny jest wstrzykiwany bezpośrednio do organizmu pacjenta. Lub in vitro: komórki macierzyste są pobierane z rdzenia kręgowego, modyfikowane w laboratorium, a następnie ponownie wstrzykiwane pacjentowi.
• Edycja genomu polega na bezpośredniej naprawie mutacji genetycznej w komórce. Enzymy, zwane nukleazami, tną gen w miejscu jego mutacji, a następnie segment DNA umożliwia naprawę zmienionego genu. Jednak to podejście jest nadal tylko eksperymentalne.
• modyfikowanie RNA, dzięki czemu komórka wytwarza funkcjonalne białko.
• zastosowanie zmodyfikowanych wirusów, zwanych onkolitykami, do zabijania komórek rakowych.

Aby wprowadzić gen terapeutyczny do komórek pacjenta, terapia genowa wykorzystuje tak zwane wektory. Często są to wektory wirusowe, których toksyczny potencjał został zniesiony. Naukowcy pracują obecnie nad opracowaniem wektorów niewirusowych.

Dopiero w latach pięćdziesiątych, dzięki lepszej znajomości ludzkiego genomu, narodziła się koncepcja terapii genowej. Jednak uzyskanie pierwszych wyników zajęło kilkadziesiąt lat, które zawdzięczamy francuskim badaczom. W 1950 roku Alainowi Fischerowi i jego zespołowi w Inserm udało się wyleczyć „bańki dziecięce” cierpiące na ciężki złożony niedobór odporności związany z chromosomem X (DICS-X). Zespołowi rzeczywiście udało się wstawić normalną kopię zmienionego genu do ciała chorych dzieci, wykorzystując wektor wirusowy typu retrowirusa.