Senda inn spurningu
Sólin Sólin Rís 05:40 • sest 21:16 í Reykjavík
Tunglið Tunglið Rís 15:13 • Sest 05:59 í Reykjavík
Flóð Flóð Árdegis: 03:57 • Síðdegis: 16:31 í Reykjavík
Fjaran Fjara Árdegis: 10:23 • Síðdegis: 22:34 í Reykjavík
Visit the English version

Flokkun:

Heilbrigðisvísindi Læknisfræði
Náttúruvísindi og verkfræði Lífvísindi: almennt

Er hægt að beita genalækningum við sjúkdóminn DMD?

Helga Bjarnadóttir og Jón Jóhannes Jónsson

Þetta svar er eins konar framhald á svari okkar við spurningunni Er hugsanlegt að nota HIV-veiruna sem genaferju til að breyta erfðaefni sjúklinga með arfgenga sjúkdóma? Eins og þar segir er ein takmörkunin á því að nota lentiveirur sem genaferjur sú að þær geta líkt og retrógenaferjur almennt eingöngu flutt lítil gen. Það takmarkar notagildi þeirra sem genaferja við meðferð á mörgum erfðasjúkdómum.

Duchenne muscular dystrophy (DMD) er eingena erfðasjúkdómur vegna breytinga í geni sem býr til prótein sem nefnist dystrófín. Einstaklingar með DMD-sjúkdóm geta ekki búið til eðlilegt dystrófín-prótein í vöðvafrumum og leiðir það til alvarlegs vöðvasjúkdóms. Erfðamáti hans er kynbundinn og tengdur X-litningi sem þýðir að sjúkdómurinn kemur nær eingöngu fram í drengjum. Engin virk meðferð er til við þessum sjúkdómi og því mikill áhugi á því að meðhöndla hann með genalækningum.

Ýmiss konar þróunarvinna er í gangi á þessu sviði. Verkefnið er vandasamt því að árangur næst eingöngu ef það tekst að flytja genið samtímis inn í mjög margar vöðvafrumur þar sem það væri tjáð með skilvirkum hætti. Annað sem gerir genalækningar á DMD-sjúkdómi erfiðar er að DMD-genið er mjög stórt eða um 2,3 milljónir basapara. Til samanburðar má geta þess að allt erfðaefni mannsins er rúmlega 3 milljarðar basapara. Ef eingöngu er tekinn sá hluti DMD-gensins sem segir beint til um dystrófín-próteinið þá er hann um 14 þúsund basapör af lengd. Jafnvel þetta mjög samþjappaða form DMD-gensins er of stórt fyrir retró- og lentiveirur en þær geta að jafnaði eingöngu flutt gen sem eru minni en 7 þúsund basapör á lengd. Því hefur verið reynt að leita annarra leiða en genalækninga með HIV-veiru til að meðhöndla DMD-sjúkdóm.

Adenóveira er oft notuð í tilraunum með genalækningar. Hægt er að búa til adenógenaferjur í miklu magni. Þær flytja líka gen á skilvirkan hátt inn í margvíslegar frumur, meðal annars frumur sem eru ekki að skipta sér, til dæmis vöðvafrumur. Adenógenaferjur innlimast hins vegar ekki í litninga og þær hverfa því jafnan úr frumum á nokkrum vikum. Þá þarf yfirleitt að endurtaka genaflutning. Adenógenaferjur valda einnig oft svæsinni bólgusvörun sem er alvarleg aukaverkun við genaflutning.

Á síðasta ári var skráð fyrsta dauðsfall sem má rekja beint til aukaverkana vegna genalækninga. Sá einstaklingur var með sjaldgæfan arfgengan efnaskiptagalla í lifur og hann hafði verið meðhöndlaður í tilraunaskyni með genaferju sem byggðist á adenóveiru.

Annar galli á adenógenaferjum er að þær geta ekki flutt stór gen eins og DMD-genið. Þó er mikil framþróun í genalækingum og nýlega hefur verið lýst endurbættum adenógenaferjum sem eiga annars vegar að vera öruggari og með miklu minni bólgusvörun og hins vegar eiga þær að geta flutt stærri gen. Þær ferjur ættu til dæmis að geta flutt samþjappaða formið af DMD-geninu sem nefnt var hér á undan. Verið er að rannsaka þessar adenó-veirur frekar í frumurækt og dýratilraunum áður en tilraunir verða hafnar á mönnum.

Einnig er verið að kanna ýmsa aðra möguleika til meðferðar á DMD-sjúkdómi. Sem dæmi má nefna ígræðslu á stofnfrumum vöðva sem einangraðar hafa verið úr heilbrigðum einstaklingum. Þær frumur gætu tekið sér bólfestu í vöðva DMD-sjúklings og búið þar til dystrófín-próteinið. Enn fremur er verið að reyna að flytja DMD-genið inn í vöðvafrumur sjúklings með eðlisrænum aðferðum, til dæmis beinni innspýtingu á erfðaefni. Þetta er ein hagstæðasta leiðin til genaflutnings þegar um mjög stór gen er að ræða. Vandamál við þessa nálgun eru svipuð og við genaflutninga í lækningaskyni með veirum, það er takmörkuð skilvirkni genaflutnings og ónóg framleiðsla á dystrófín-próteini hjá DMD-færslugeninu.

Enn einn möguleiki er að nota gen sem býr til prótein sem er skylt dystrófín og kallast útrófín. Sýnt hefur verið fram á í dýratilraunum að stytt útgáfa af útrófín-geni, sem passar inn í ýmsar genaferjur, getur bætt upp að hluta vöntun á dystrófíni í vöðvum tilraunadýra.

Miklar vonir eru bundnar við genalækningar á ýmsum alvarlegum sjúkdómum, allt frá eingena erfðasjúkdómum til krabbameins. Það er eðlilegt því að genalækningar ættu frá hugmyndafræðilegu sjónarmiði að geta orðið mjög öflug meðferð. Vandamálin sem þarf að yfirstíga eru þó margslungin og þau hafa reynst erfið viðureignar. Sem dæmi má nefna að nú í haust eru liðin 10 ár frá því að fyrsta genalækningatilraunin var gerð á mönnum. Vísindamenn við Bandarísku heilbrigðisstofnunina reyndu þá genalækningar á sjúklingum með sjaldgæfan efnaskiptagalla vegna skorts á adenósín-deamínasa-ensími. Síðan hafa verið reyndar nokkur hundruð mismunandi tilraunameðferðir við ýmsum alvarlegum sjúkdómum. Alls hafa um fjögur þúsund einstaklingar fengið meðferð.

Tilraunir með genalækningar eru enn stutt veg á komnar. Markmið þeirra er aðallega að kanna hvort hægt sé að flytja gen inn í frumur sjúklings án skaða frekar en að búist sé við miklum árangri af meðferðinni. Það var loks nú í vor að lýst var í fyrsta sinn genalækningatilraun sem hafði sannfærandi áhrif á sjúkdómsgang og var þar um sjúklinga með arfgenga ónæmisbilun að ræða.

Með hliðsjón að ofangreindu getum við verið vongóð um að það takist að þróa genalækningar við DMD-sjúkdómi, en alls óvíst er hvað það mun taka langan tíma.

Höfundar

Helga Bjarnadóttir

Jón Jóhannes Jónsson

dósent við Læknadeild HÍ

Útgáfudagur

31.7.2000

Spyrjandi

Margrét Dís Óskarsdóttir, 18 ára

Efnisorð

Tilvísun

Helga Bjarnadóttir og Jón Jóhannes Jónsson. „Er hægt að beita genalækningum við sjúkdóminn DMD?“ Vísindavefurinn, 31. júlí 2000. Sótt 19. apríl 2024. http://visindavefur.is/svar.php?id=703.

Helga Bjarnadóttir og Jón Jóhannes Jónsson. (2000, 31. júlí). Er hægt að beita genalækningum við sjúkdóminn DMD? Vísindavefurinn. Sótt af http://visindavefur.is/svar.php?id=703

Helga Bjarnadóttir og Jón Jóhannes Jónsson. „Er hægt að beita genalækningum við sjúkdóminn DMD?“ Vísindavefurinn. 31. júl. 2000. Vefsíða. 19. apr. 2024. <http://visindavefur.is/svar.php?id=703>.

Chicago | APA | MLA

Þessi síða notar vafrakökur Nánari upplýsingar

Ég samþykki
Spyrja

Sendu inn spurningu LeiðbeiningarTil baka

Hér getur þú sent okkur nýjar spurningar um vísindaleg efni.

Hafðu spurninguna stutta og hnitmiðaða og sendu aðeins eina í einu. Einlægar og vandaðar spurningar um mikilvæg efni eru líklegastar til að kalla fram vönduð og greið svör. Ekki er víst að tími vinnist til að svara öllum spurningum.

Persónulegar upplýsingar um spyrjendur eru eingöngu notaðar í starfsemi vefsins, til dæmis til að svör verði við hæfi spyrjenda. Spurningum er ekki sinnt ef spyrjandi villir á sér heimildir eða segir ekki nægileg deili á sér.

Spurningum sem eru ekki á verksviði vefsins er eytt.

Að öðru leyti er hægt að spyrja Vísindavefinn um allt milli himins og jarðar!

=

Senda grein til vinar

=

Er hægt að beita genalækningum við sjúkdóminn DMD?
Þetta svar er eins konar framhald á svari okkar við spurningunni Er hugsanlegt að nota HIV-veiruna sem genaferju til að breyta erfðaefni sjúklinga með arfgenga sjúkdóma? Eins og þar segir er ein takmörkunin á því að nota lentiveirur sem genaferjur sú að þær geta líkt og retrógenaferjur almennt eingöngu flutt lítil gen. Það takmarkar notagildi þeirra sem genaferja við meðferð á mörgum erfðasjúkdómum.

Duchenne muscular dystrophy (DMD) er eingena erfðasjúkdómur vegna breytinga í geni sem býr til prótein sem nefnist dystrófín. Einstaklingar með DMD-sjúkdóm geta ekki búið til eðlilegt dystrófín-prótein í vöðvafrumum og leiðir það til alvarlegs vöðvasjúkdóms. Erfðamáti hans er kynbundinn og tengdur X-litningi sem þýðir að sjúkdómurinn kemur nær eingöngu fram í drengjum. Engin virk meðferð er til við þessum sjúkdómi og því mikill áhugi á því að meðhöndla hann með genalækningum.

Ýmiss konar þróunarvinna er í gangi á þessu sviði. Verkefnið er vandasamt því að árangur næst eingöngu ef það tekst að flytja genið samtímis inn í mjög margar vöðvafrumur þar sem það væri tjáð með skilvirkum hætti. Annað sem gerir genalækningar á DMD-sjúkdómi erfiðar er að DMD-genið er mjög stórt eða um 2,3 milljónir basapara. Til samanburðar má geta þess að allt erfðaefni mannsins er rúmlega 3 milljarðar basapara. Ef eingöngu er tekinn sá hluti DMD-gensins sem segir beint til um dystrófín-próteinið þá er hann um 14 þúsund basapör af lengd. Jafnvel þetta mjög samþjappaða form DMD-gensins er of stórt fyrir retró- og lentiveirur en þær geta að jafnaði eingöngu flutt gen sem eru minni en 7 þúsund basapör á lengd. Því hefur verið reynt að leita annarra leiða en genalækninga með HIV-veiru til að meðhöndla DMD-sjúkdóm.

Adenóveira er oft notuð í tilraunum með genalækningar. Hægt er að búa til adenógenaferjur í miklu magni. Þær flytja líka gen á skilvirkan hátt inn í margvíslegar frumur, meðal annars frumur sem eru ekki að skipta sér, til dæmis vöðvafrumur. Adenógenaferjur innlimast hins vegar ekki í litninga og þær hverfa því jafnan úr frumum á nokkrum vikum. Þá þarf yfirleitt að endurtaka genaflutning. Adenógenaferjur valda einnig oft svæsinni bólgusvörun sem er alvarleg aukaverkun við genaflutning.

Á síðasta ári var skráð fyrsta dauðsfall sem má rekja beint til aukaverkana vegna genalækninga. Sá einstaklingur var með sjaldgæfan arfgengan efnaskiptagalla í lifur og hann hafði verið meðhöndlaður í tilraunaskyni með genaferju sem byggðist á adenóveiru.

Annar galli á adenógenaferjum er að þær geta ekki flutt stór gen eins og DMD-genið. Þó er mikil framþróun í genalækingum og nýlega hefur verið lýst endurbættum adenógenaferjum sem eiga annars vegar að vera öruggari og með miklu minni bólgusvörun og hins vegar eiga þær að geta flutt stærri gen. Þær ferjur ættu til dæmis að geta flutt samþjappaða formið af DMD-geninu sem nefnt var hér á undan. Verið er að rannsaka þessar adenó-veirur frekar í frumurækt og dýratilraunum áður en tilraunir verða hafnar á mönnum.

Einnig er verið að kanna ýmsa aðra möguleika til meðferðar á DMD-sjúkdómi. Sem dæmi má nefna ígræðslu á stofnfrumum vöðva sem einangraðar hafa verið úr heilbrigðum einstaklingum. Þær frumur gætu tekið sér bólfestu í vöðva DMD-sjúklings og búið þar til dystrófín-próteinið. Enn fremur er verið að reyna að flytja DMD-genið inn í vöðvafrumur sjúklings með eðlisrænum aðferðum, til dæmis beinni innspýtingu á erfðaefni. Þetta er ein hagstæðasta leiðin til genaflutnings þegar um mjög stór gen er að ræða. Vandamál við þessa nálgun eru svipuð og við genaflutninga í lækningaskyni með veirum, það er takmörkuð skilvirkni genaflutnings og ónóg framleiðsla á dystrófín-próteini hjá DMD-færslugeninu.

Enn einn möguleiki er að nota gen sem býr til prótein sem er skylt dystrófín og kallast útrófín. Sýnt hefur verið fram á í dýratilraunum að stytt útgáfa af útrófín-geni, sem passar inn í ýmsar genaferjur, getur bætt upp að hluta vöntun á dystrófíni í vöðvum tilraunadýra.

Miklar vonir eru bundnar við genalækningar á ýmsum alvarlegum sjúkdómum, allt frá eingena erfðasjúkdómum til krabbameins. Það er eðlilegt því að genalækningar ættu frá hugmyndafræðilegu sjónarmiði að geta orðið mjög öflug meðferð. Vandamálin sem þarf að yfirstíga eru þó margslungin og þau hafa reynst erfið viðureignar. Sem dæmi má nefna að nú í haust eru liðin 10 ár frá því að fyrsta genalækningatilraunin var gerð á mönnum. Vísindamenn við Bandarísku heilbrigðisstofnunina reyndu þá genalækningar á sjúklingum með sjaldgæfan efnaskiptagalla vegna skorts á adenósín-deamínasa-ensími. Síðan hafa verið reyndar nokkur hundruð mismunandi tilraunameðferðir við ýmsum alvarlegum sjúkdómum. Alls hafa um fjögur þúsund einstaklingar fengið meðferð.

Tilraunir með genalækningar eru enn stutt veg á komnar. Markmið þeirra er aðallega að kanna hvort hægt sé að flytja gen inn í frumur sjúklings án skaða frekar en að búist sé við miklum árangri af meðferðinni. Það var loks nú í vor að lýst var í fyrsta sinn genalækningatilraun sem hafði sannfærandi áhrif á sjúkdómsgang og var þar um sjúklinga með arfgenga ónæmisbilun að ræða.

Með hliðsjón að ofangreindu getum við verið vongóð um að það takist að þróa genalækningar við DMD-sjúkdómi, en alls óvíst er hvað það mun taka langan tíma.

...