Použitie génov ako medicíny: to je myšlienka génovej terapie. Terapeutická stratégia spočívajúca v úprave génov na liečbu choroby, génová terapia je stále v plienkach, ale jej prvé výsledky sú sľubné.

Definícia génovej terapie

Génová terapia zahŕňa geneticky modifikujúce bunky na prevenciu alebo liečbu chorôb. Je založená na prenose terapeutického génu alebo kópie funkčného génu do špecifických buniek s cieľom napraviť genetický defekt.

Hlavné princípy génovej terapie

Každá ľudská bytosť sa skladá z približne 70 miliárd buniek. Každá bunka obsahuje 000 párov chromozómov, ktoré sú tvorené vláknom v tvare dvojitej špirály, DNA (kyselina deoxyribonukleová). DNA je rozdelená na niekoľko tisíc častí, génov, z ktorých nosíme asi 23 kópií. Tieto gény tvoria genóm, jedinečné genetické dedičstvo prenášané oboma rodičmi, ktoré obsahuje všetky informácie potrebné pre vývoj a fungovanie tela. Gény skutočne naznačujú každej bunke jej úlohu v organizme.

Tieto informácie sú dodávané vďaka kódu, jedinečnej kombinácii 4 dusíkatých báz (adenín, tymín, cytozín a guanín), ktoré tvoria DNA. Vďaka kódu DNA vytvára RNA, posla, ktorý obsahuje všetky potrebné informácie (nazývané exóny) na produkciu bielkovín, z ktorých každý bude hrať v tele špecifickú úlohu. Produkujeme tak desaťtisíce bielkovín nevyhnutných pre fungovanie nášho tela.

Modifikácia v sekvencii génu preto mení produkciu proteínu, ktorý už nemôže hrať svoju úlohu správne. V závislosti od príslušného génu to môže viesť k vzniku rôznych chorôb: rakoviny, myopatie, cystická fibróza atď.

Princípom terapie je teda poskytnúť vďaka terapeutickému génu správny kód, aby bunky mohli produkovať chýbajúci proteín. Tento génový prístup najskôr zahŕňa presné poznanie mechanizmov ochorenia, zapojeného génu a úlohy proteínu, pre ktorý kóduje.

Výskum génovej terapie sa zameriava na mnohé choroby:

• rakoviny (65% súčasného výskumu) 
• monogénne choroby, tj choroby, ktoré postihujú iba jeden gén (hemofília B, talasémia) 
• infekčné choroby (HIV) 
• kardiovaskulárne ochorenia 
• neurodegeneratívne ochorenia (Parkinsonova choroba, Alzheimerova choroba, adrenoleukodystrofia, Sanfilippoova choroba)
• dermatologické ochorenia (junkčná epidermolysis bullosa, dystrofická epidermolysis bullosa)
• očné choroby (glaukóm) 
• a tak ďalej

Väčšina štúdií je stále vo fáze I alebo II výskumu, ale niektoré už vyústili do predaja drog. Tie obsahujú:

• Imlygic, prvá onkolytická imunoterapia proti melanómu, ktorá získala povolenie na uvedenie na trh (povolenie na uvedenie na trh) v roku 2015. Na infikovanie rakovinotvorných buniek používa geneticky modifikovaný vírus herpes simplex-1.
• Strimvelis, prvá terapia založená na kmeňových bunkách, získala povolenie na uvedenie na trh v roku 2016. Je určený pre deti trpiace alymfocytózou, zriedkavým genetickým imunitným ochorením (syndróm „bublinkového dieťaťa“)
• liek Yescarta je indikovaný na liečbu dvoch typov agresívnych nehodgkinských lymfómov: difúzneho veľkého B-bunkového lymfómu (LDGCB) a refraktérneho alebo relapsujúceho primárneho mediastinálneho veľkého B-bunkového lymfómu (LMPGCB). V roku 2018 bolo udelené povolenie na uvedenie na trh.

V génovej terapii existujú rôzne prístupy:

• nahradenie chorého génu importovaním kópie funkčného génu alebo „terapeutického génu“ do cieľovej bunky. To sa môže uskutočniť buď in vivo: terapeutický gén sa injektuje priamo do tela pacienta. Alebo in vitro: kmeňové bunky sa odoberú z miechy, upravia sa v laboratóriu a potom sa znova vstreknú pacientovi.
• genomická úprava spočíva v priamej oprave genetickej mutácie v bunke. Enzýmy, nazývané nukleázy, seknú gén v mieste jeho mutácie, potom segment DNA potom umožní opraviť zmenený gén. Tento prístup je však stále iba experimentálny.
• modifikujúcu RNA, takže bunka produkuje funkčný proteín.
• používanie modifikovaných vírusov, nazývaných onkolytiká, na ničenie rakovinových buniek.

Na to, aby sa terapeutický gén dostal do buniek pacienta, využíva génová terapia takzvané vektory. Často ide o vírusové vektory, ktorých toxický potenciál bol zrušený. Vedci v súčasnosti pracujú na vývoji nevírusových vektorov.

V päťdesiatych rokoch minulého storočia sa vďaka lepším znalostiam ľudského genómu zrodil koncept génovej terapie. Získanie prvých výsledkov, za ktoré vďačíme francúzskym vedcom, však trvalo niekoľko desaťročí. V roku 1950 sa Alainovi Fischerovi a jeho tímu z Insermu podarilo liečiť „detské bubliny“ trpiace závažnou kombinovanou imunodeficienciou spojenou s chromozómom X (DICS-X). Tímu sa skutočne podarilo vložiť normálnu kópiu zmeneného génu do tela chorých detí pomocou vírusového vektora retrovírusového typu.