Geenien käyttö lääkkeenä: tämä on geeniterapian idea. Terapeuttinen strategia, joka koostuu geenien muokkaamisesta sairauden parantamiseksi, geeniterapia on vielä lapsenkengissään, mutta sen ensimmäiset tulokset ovat lupaavia.

Määritelmä geeniterapia

Geeniterapiaan kuuluu solujen geneettinen muuntaminen sairauksien ehkäisemiseksi tai parantamiseksi. Se perustuu terapeuttisen geenin tai funktionaalisen geenin kopion siirtämiseen tiettyihin soluihin geneettisen vian korjaamiseksi.

Geeniterapian pääperiaatteet

Jokainen ihminen koostuu noin 70 miljardista solusta. Jokainen solu sisältää 000 paria kromosomeja, jotka koostuvat kaksoiskierteen muotoisesta filamentista, DNA:sta (deoksiribonukleiinihappo). DNA on jaettu muutamaan tuhanteen osaan, geeneihin, joista meillä on noin 23 kopiota. Nämä geenit muodostavat genomin, molempien vanhempien välittämän ainutlaatuisen geneettisen perinnön, joka sisältää kaiken kehon kehitykseen ja toimintaan tarvittavan tiedon. Geenit todellakin osoittavat jokaiselle solulle sen roolin organismissa.

Tämä tieto toimitetaan koodin ansiosta, joka on ainutlaatuinen yhdistelmä neljästä typpiemäksestä (adeniini, tymiini, sytosiini ja guaniini), jotka muodostavat DNA:n. Koodin avulla DNA valmistaa RNA:ta, sanansaattajaa, joka sisältää kaiken tarvittavan tiedon (kutsutaan eksoneiksi) proteiinien tuottamiseen, joista jokaisella on tietty rooli kehossa. Tuotamme siis kymmeniä tuhansia kehomme toiminnalle välttämättömiä proteiineja.

Muutos geenin sekvenssissä muuttaa siten proteiinin tuotantoa, joka ei voi enää täyttää tehtäväänsä oikein. Riippuen kyseessä olevasta geenistä, tämä voi johtaa monenlaisiin sairauksiin: syöpiin, myopatioihin, kystiseen fibroosiin jne.

Hoidon periaate on siis tarjota terapeuttisen geenin ansiosta oikea koodi, jotta solut voivat tuottaa puuttuvaa proteiinia. Tämä geenilähestymistapa käsittää ensinnäkin taudin mekanismien tarkan tuntemisen, siihen liittyvän geenin ja sen koodaaman proteiinin roolin.

Geeniterapiatutkimus keskittyy moniin sairauksiin:

• syövät (65 % nykyisestä tutkimuksesta) 
• monogeeniset sairaudet eli sairaudet, jotka vaikuttavat vain yhteen geeniin (hemofilia B, talassemia) 
• tartuntataudit (HIV) 
• sydän-ja verisuonitautien 
• neurodegeneratiiviset sairaudet (Parkinsonin tauti, Alzheimerin tauti, adrenoleukodystrofia, Sanfilippon tauti)
• ihotaudit (junctional epidermolysis bullosa, dystrofinen epidermolyysi bullosa)
• silmäsairaudet (glaukooma) 
• ja niin edelleen

Suurin osa kokeista on vielä vaiheen I tai II tutkimuksessa, mutta osa on jo johtanut lääkkeiden markkinointiin. Nämä sisältävät:

• Imlygic, ensimmäinen onkolyyttinen immunoterapia melanoomaa vastaan, joka sai myyntiluvan (Marketing Authorisation) vuonna 2015. Se käyttää geneettisesti muunnettua herpes simplex-1 -virusta syöpäsolujen tartuttamiseen.
• Strimvelis, ensimmäinen kantasoluihin perustuva hoito, sai myyntiluvan vuonna 2016. Se on tarkoitettu lapsille, jotka kärsivät harvinaisesta geneettisestä immuunisairauksista ("bubble baby" -oireyhtymä) lymfosytoosista.
• Yescarta-lääke on tarkoitettu kahden tyyppisen aggressiivisen non-Hodgkin-lymfooman hoitoon: diffuusi suuri B-solulymfooma (LDGCB) ja refraktorinen tai uusiutunut primaarinen mediastinaalinen suuri B-solulymfooma (LMPGCB). Se sai myyntiluvan vuonna 2018.

Geeniterapiassa on erilaisia ​​lähestymistapoja:

• sairaan geenin korvaaminen tuomalla funktionaalisen geenin kopio tai "terapeuttinen geeni" kohdesoluun. Tämä voidaan tehdä joko in vivo: terapeuttinen geeni ruiskutetaan suoraan potilaan kehoon. Tai in vitro: kantasolut otetaan selkäytimestä, modifioidaan laboratoriossa ja injektoidaan sitten uudelleen potilaaseen.
• genominen editointi koostuu solun geneettisen mutaation suorasta korjaamisesta. Entsyymit, joita kutsutaan nukleaaseiksi, leikkaavat geenin sen mutaation kohdasta, minkä jälkeen DNA-segmentti mahdollistaa muuttuneen geenin korjaamisen. Tämä lähestymistapa on kuitenkin vielä kokeellinen.
• modifioimalla RNA:ta niin, että solu tuottaa toiminnallista proteiinia.
• muunnettujen virusten, joita kutsutaan onkolyytiksi, käyttö syöpäsolujen tappamiseen.

Terapeuttisen geenin saattamiseksi potilaan soluihin geeniterapiassa käytetään ns. vektoreita. Ne ovat usein virusvektoreita, joiden myrkyllisyys on kumottu. Tutkijat työskentelevät parhaillaan ei-virusvektoreiden kehittämisen parissa.

Geeniterapian käsite syntyi 1950-luvulla ihmisen genomin paremman tuntemuksen ansiosta. Kesti kuitenkin useita vuosikymmeniä saada ensimmäiset tulokset, jotka olemme ranskalaisille tutkijoille velkaa. Vuonna 1999 Alain Fischer ja hänen tiiminsä Insermissa onnistuivat hoitamaan "vauvakuplia", jotka kärsivät vakavasta X-kromosomiin (DICS-X) liittyvästä immuunipuutosyhdistelmästä. Ryhmä on todellakin onnistunut liittämään normaalin kopion muuttuneesta geenistä sairaiden lasten kehoon retrovirustyyppisen virusvektorin avulla.