Terapia genowa - Gene therapy

Terapia genowa z użyciem wektora adenowirusowego . W niektórych przypadkach adenowirus wstawi nowy gen do komórki. Jeśli leczenie się powiedzie, nowy gen wytworzy funkcjonalne białko do leczenia choroby.

Terapia genowa to dziedzina medycyny, która koncentruje się na modyfikacji genetycznej komórek w celu uzyskania efektu terapeutycznego lub leczenia choroby poprzez naprawę lub rekonstrukcję wadliwego materiału genetycznego. Pierwsza próba modyfikacji ludzkiego DNA została przeprowadzona w 1980 roku przez Martina Cline'a , ale pierwszy udany transfer genów jądrowych u ludzi, zatwierdzony przez National Institutes of Health , miał miejsce w maju 1989 roku. Pierwsze terapeutyczne zastosowanie transferu genów oraz Pierwsze bezpośrednie wprowadzenie ludzkiego DNA do genomu jądrowego zostało przeprowadzone przez Frencha Andersona w próbie rozpoczętej we wrześniu 1990 roku. Uważa się, że jest w stanie wyleczyć wiele zaburzeń genetycznych lub leczyć je w czasie.

Od 1989 r. do grudnia 2018 r. przeprowadzono ponad 2900 badań klinicznych, z czego ponad połowa w fazie I . Od 2017 r. Luxturna Spark Therapeutics ( ślepota wywołana mutacją RPE65 ) i Kymriah firmy Novartis ( terapia komórkami T z chimerycznym receptorem antygenowym ) są pierwszymi zatwierdzonymi przez FDA terapiami genowymi wprowadzonymi na rynek. Od tego czasu leki takie jak Novartis' Zolgensma i Alnylam 's Patisiran również zatwierdzony przez FDA, oprócz leków, terapii genowej innych firm. Większość z tych podejść wykorzystuje wirusy związane z adenowirusami (AAV) i lentiwirusy do przeprowadzania insercji genów, odpowiednio in vivo i ex vivo . Podejścia ASO / siRNA, takie jak te prowadzone przez Alnylam i Ionis Pharmaceuticals, wymagają niewirusowych systemów dostarczania i wykorzystują alternatywne mechanizmy transportu do komórek wątroby za pomocą transporterów GalNAc .

Koncepcja terapii genowej polega na naprawieniu problemu genetycznego u jego źródła. Jeśli, na przykład, mutacja w pewnym genie powoduje wytwarzanie dysfunkcjonalnego białka powodującego (zwykle recesywnie) chorobę dziedziczną, można zastosować terapię genową w celu dostarczenia kopii tego genu, która nie zawiera szkodliwej mutacji, a tym samym funkcjonalne białko. Ta strategia jest określana jako terapia zastępcza genów i jest stosowana w leczeniu dziedzicznych chorób siatkówki.

Chociaż koncepcja terapii zastępczej genów jest w większości odpowiednia w przypadku chorób recesywnych, zasugerowano nowe strategie, które są również w stanie leczyć stany o dominującym wzorze dziedziczenia.

  • Wprowadzenie edycji genów CRISPR otworzyło nowe drzwi do jej zastosowania i wykorzystania w terapii genowej, ponieważ zamiast czystej wymiany genu umożliwia korektę konkretnego defektu genetycznego. Rozwiązania przeszkód medycznych, takie jak eliminacja utajonych rezerwuarów ludzkiego wirusa niedoboru odporności ( HIV ) i korekta mutacji, która powoduje niedokrwistość sierpowatokrwinkową, mogą być dostępne jako opcja terapeutyczna w przyszłości.
  • Protetyczna terapia genowa ma na celu umożliwienie komórkom organizmu przejęcia funkcji, których fizjologicznie nie wykonują. Jednym z przykładów jest tak zwana terapia genowa przywracania wzroku, której celem jest przywrócenie wzroku pacjentom cierpiącym na schyłkowe choroby siatkówki. W schyłkowej fazie chorób siatkówki fotoreceptory, jako pierwotne wrażliwe na światło komórki siatkówki, są nieodwracalnie tracone. Za pomocą protetycznej terapii genowej białka wrażliwe na światło są dostarczane do pozostałych komórek siatkówki, aby uczynić je wrażliwymi na światło i tym samym umożliwić im przekazywanie informacji wzrokowych do mózgu. Trwają badania kliniczne. ( NCT02556736 , NCT03326336 na stronie clinicaltrials.gov )

Nie wszystkie procedury medyczne, które wprowadzają zmiany w składzie genetycznym pacjenta, można uznać za terapię genową. Stwierdzono, że przeszczepy szpiku kostnego i przeszczepy narządów w ogóle wprowadzają do pacjentów obce DNA. Szczepionki mRNA również nie są powszechnie uważane za formę terapii genowej, ponieważ nie zmieniają genomu pacjenta. Terapię genową określa precyzja zabiegu i intencja bezpośredniego efektu terapeutycznego.

Tło

Terapia genowa została skonceptualizowana w 1972 roku przez autorów, którzy zalecali ostrożność przed rozpoczęciem badań nad terapią genową człowieka.

Pierwszą próbę, nieudaną, terapii genowej (podobnie jak pierwszy przypadek medycznego przeniesienia obcych genów do człowieka, nie licząc przeszczepów narządów ) przeprowadził 10 lipca 1980 r. Martin Cline . Cline twierdził, że jeden z genów w jego pacjenci byli aktywni sześć miesięcy później, chociaż nigdy nie opublikował tych danych ani nie zweryfikował ich i nawet jeśli ma rację, jest mało prawdopodobne, aby przyniosły one znaczące korzystne efekty w leczeniu beta-talasemii .

Po szeroko zakrojonych badaniach na zwierzętach w latach 80. i próbie znakowania genów bakteryjnych na ludziach w 1989 r., pierwszą terapię genową powszechnie akceptowaną jako sukces zademonstrowano w badaniu, które rozpoczęło się 14 września 1990 r., kiedy Ashanthi DeSilva była leczona z powodu ADA - SCID .

Pierwsze leczenie somatyczne, które spowodowało trwałą zmianę genetyczną, rozpoczęto w 1993 roku. Celem było wyleczenie złośliwych guzów mózgu za pomocą rekombinowanego DNA w celu przeniesienia genu, który uwrażliwi komórki nowotworowe na lek, który z kolei spowoduje śmierć komórek nowotworowych.

Polimery ulegają translacji do białek , zakłócają ekspresję genów docelowych lub prawdopodobnie poprawiają mutacje genetyczne . Najpopularniejsza forma wykorzystuje DNA, który koduje funkcjonalny, terapeutyczny gen, zastępujący zmutowany gen. Cząsteczka polimeru jest upakowana w „ wektorze ”, który przenosi cząsteczkę wewnątrz komórek.

Wczesne niepowodzenia kliniczne doprowadziły do ​​odrzucenia terapii genowej. Sukcesy kliniczne od 2006 roku zwróciły uwagę badaczy, choć od 2014 roku nadal była to w dużej mierze technika eksperymentalna. Obejmują one leczenie chorób siatkówki , wrodzonej ślepoty Lebera i naczyniówki , SCID sprzężonych z chromosomem X , ADA-SCID, adrenoleukodystrofii , przewlekłej białaczki limfocytowej (CLL), ostrej białaczki limfocytowej (ALL), szpiczaka mnogiego , hemofilii i choroby Parkinsona . Między 2013 a kwietniem 2014 amerykańskie firmy zainwestowały w tę dziedzinę ponad 600 milionów dolarów.

Pierwsza komercyjna terapia genowa, Gendicine , została zatwierdzona w Chinach w 2003 roku do leczenia niektórych nowotworów. W 2011 roku Neovasculgen został zarejestrowany w Rosji jako pierwszy w swojej klasie lek do terapii genowej do leczenia choroby tętnic obwodowych , w tym krytycznego niedokrwienia kończyn . W 2012 roku Glybera , lek na rzadkie schorzenie dziedziczne , niedobór lipazy lipoproteinowej , stał się pierwszym lekiem zatwierdzonym do użytku klinicznego w Europie lub Stanach Zjednoczonych po jego zatwierdzeniu przez Komisję Europejską .

Po wczesnych postępach w inżynierii genetycznej bakterii, komórek i małych zwierząt naukowcy zaczęli zastanawiać się, jak zastosować ją w medycynie. Rozważano dwa główne podejścia – zastąpienie lub zakłócenie wadliwych genów. Naukowcy skupili się na chorobach spowodowanych defektami jednogenowymi, takimi jak mukowiscydoza , hemofilia , dystrofia mięśniowa , talasemia i anemia sierpowata . Glybera leczy jedną z takich chorób, spowodowaną wadą lipazy lipoproteinowej .

DNA musi zostać podane, dotrzeć do uszkodzonych komórek, wejść do komórki i albo ekspresjonować, albo rozbijać białko. Zbadano wiele technik dostarczania. Wstępne podejście polegało na włączeniu DNA do zmodyfikowanego wirusa w celu dostarczenia DNA do chromosomu . Zbadano również podejścia oparte na nagim DNA , zwłaszcza w kontekście opracowywania szczepionek .

Ogólnie rzecz biorąc, wysiłki koncentrowały się na podawaniu genu, który powoduje ekspresję potrzebnego białka. Ostatnio lepsze zrozumienie funkcji nukleaz doprowadziło do bardziej bezpośredniej edycji DNA przy użyciu technik takich jak nukleazy palca cynkowego i CRISPR . Wektor włącza geny do chromosomów. Wyrażone nukleazy następnie wybijają i zastępują geny w chromosomie. Od 2014 r. podejścia te obejmują usuwanie komórek od pacjentów, edycję chromosomu i zwracanie pacjentom transformowanych komórek.

Edycja genów to potencjalne podejście do zmiany ludzkiego genomu w celu leczenia chorób genetycznych, wirusowych i rakowych. Od 2020 r. podejścia te są badane w badaniach klinicznych.

Dupleks crRNA i tracrRNA działa jako kierujący RNA, wprowadzając specyficznie zlokalizowaną modyfikację genu w oparciu o 5' RNA przed crRNA. Cas9 wiąże tracrRNA i potrzebuje sekwencji wiążącej DNA (5'NGG3'), która jest nazywana motywem sąsiadującym z protoprzerywnikiem (PAM). Po związaniu Cas9 wprowadza pęknięcie podwójnej nici DNA, po którym następuje modyfikacja genu poprzez rekombinację homologiczną (HDR) lub łączenie niehomologicznych końców (NHEJ).

Typy komórek

Terapię genową można podzielić na dwa typy:

Somatyczny

W terapii genowej komórek somatycznych (SCGT) terapeutyczne geny są przenoszone do dowolnej komórki innej niż gameta , komórka zarodkowa , gametocyt lub niezróżnicowana komórka macierzysta . Wszelkie takie modyfikacje dotyczą tylko indywidualnego pacjenta i nie są dziedziczone przez potomstwo . Somatyczna terapia genowa reprezentuje badania podstawowe i kliniczne głównego nurtu, w których terapeutyczny DNA (zarówno zintegrowany z genomem, jak i zewnętrzny episom lub plazmid ) jest wykorzystywany do leczenia choroby.

W USA trwa ponad 600 badań klinicznych z wykorzystaniem SCGT. Większość skupia się na ciężkich zaburzeniach genetycznych, w tym niedoborach odporności , hemofilii , talasemii i mukowiscydozie . Takie zaburzenia pojedynczego genu są dobrymi kandydatami do somatycznej terapii komórkowej. Całkowita korekta zaburzenia genetycznego lub wymiana wielu genów nie jest jeszcze możliwa. Tylko kilka prób jest na zaawansowanym etapie.

Linia zarodkowa

W terapii genowej linii zarodkowej (GGT) komórki zarodkowe ( plemniki lub komórki jajowe ) są modyfikowane poprzez wprowadzenie do ich genomu funkcjonalnych genów. Modyfikacja komórki zarodkowej powoduje, że wszystkie komórki organizmu zawierają zmodyfikowany gen. Zmiana jest zatem dziedziczna i przekazywana kolejnym pokoleniom. Australia, Kanada, Niemcy, Izrael, Szwajcaria i Holandia zabraniają stosowania GGT u ludzi z powodów technicznych i etycznych, w tym niewystarczającej wiedzy na temat możliwych zagrożeń dla przyszłych pokoleń i wyższych zagrożeń w porównaniu z SCGT. Stany Zjednoczone nie mają żadnych federalnych kontroli konkretnie dotyczących modyfikacji genetycznych u ludzi (poza ogólnymi przepisami FDA dotyczącymi terapii).

Wektory

Dostarczanie DNA do komórek może odbywać się wieloma metodami . Dwie główne klasy to wirusy rekombinowane (czasami nazywane biologicznymi nanocząstkami lub wektorami wirusowymi) oraz nagie kompleksy DNA lub DNA (metody niewirusowe).

Wirusy

Aby do replikacji , wirusy wprowadzenia ich materiału genetycznego do komórki gospodarza, aby skłonić maszynerię komórkową gospodarza do wykorzystania jako uprzednia do białek wirusowych. Retrowirusy idą o krok dalej, kopiując ich materiał genetyczny do genomu komórki gospodarza. Naukowcy wykorzystują to, zastępując materiał genetyczny wirusa terapeutycznym DNA. (Termin „DNA” może być nadmiernym uproszczeniem, ponieważ niektóre wirusy zawierają RNA i terapii genowej może wykorzystać tę postać także). Szereg wirusów są stosowane do terapii genowej u ludzi, w tym retrowirusów , adenowirusów , wirusa opryszczki , krowianki , i wirus związany z adenowirusami . Podobnie jak materiał genetyczny (DNA lub RNA) wirusów, terapeutyczne DNA może być zaprojektowane tak, aby służyło po prostu jako tymczasowy plan, który ulega naturalnej degradacji lub (przynajmniej teoretycznie) wchodzi do genomu żywiciela, stając się trwałą częścią DNA żywiciela u zakażonego komórki.

Niewirusowy

Wektory niewirusowe do terapii genowej mają pewne zalety w porównaniu z metodami wirusowymi, takie jak produkcja na dużą skalę i niska immunogenność gospodarza . Jednak metody niewirusowe początkowo powodowały niższy poziom transfekcji i ekspresji genów , a tym samym mniejszą skuteczność terapeutyczną. Nowsze technologie dają nadzieję na rozwiązanie tych problemów wraz z pojawieniem się zwiększonego celowania specyficznego dla komórki i kontroli ruchu subkomórkowego.

Metody niewirusowej terapii genowej obejmują wstrzykiwanie nagiego DNA, elektroporację , pistolet genowy , sonoporację , magnetofekcję , zastosowanie oligonukleotydów , lipopleksów, dendrymerów i nieorganicznych nanocząstek.

Nowsze podejścia, takie jak te stosowane przez firmy takie jak Ligandal , oferują możliwość tworzenia technologii celowania specyficznych dla komórki dla różnych modalności terapii genowej, w tym narzędzi do edycji RNA, DNA i genów, takich jak CRISPR. Inne firmy, takie jak Arbutus Biopharma i Arcturus Therapeutics , oferują niewirusowe, nieukierunkowane na komórki metody, które wykazują głównie trofizm wątroby. W ostatnich latach startupy, takie jak Sixfold Bio , GenEdit i Spotlight Therapeutics , zaczęły rozwiązywać problem dostarczania genów niewirusowych. Techniki niewirusowe oferują możliwość powtórnego dawkowania i większą możliwość dostosowywania ładunków genetycznych, które w przyszłości z większym prawdopodobieństwem przejmą systemy dostarczania oparte na wirusach.

Firmy takie jak Editas Medicine , Intellia Therapeutics , CRISPR Therapeutics , Casebia , Cellectis , Precision Biosciences , bluebird bio i Sangamo opracowały niewirusowe techniki edycji genów , jednak często nadal wykorzystują wirusy do dostarczania materiału do wstawiania genów po rozszczepieniu genomu przez sterowane nukleazy . Firmy te koncentrują się na edycji genów i nadal napotykają poważne przeszkody w dostawie.

BioNTech , Moderna Therapeutics i CureVac koncentrują się na dostarczaniu ładunków mRNA , które z konieczności są problemami z dostarczaniem niewirusowym.

Alnylam , Dicerna Pharmaceuticals i Ionis Pharmaceuticals koncentrują się na dostarczaniu siRNA (oligonukleotydy antysensowne) do supresji genów, co również wymaga niewirusowych systemów dostarczania.

W kontekście akademickim, wiele laboratoriów pracuje nad dostarczaniem PEGylowanych cząstek, które tworzą korony białek surowicy i głównie wykazują wychwyt za pośrednictwem receptora LDL w komórkach in vivo .

Terapie in vivo a terapie ex vivo

W terapii genowej in vivo wektor (zazwyczaj wirus) jest wprowadzany do pacjenta, który następnie osiąga pożądany efekt biologiczny poprzez wprowadzenie materiału genetycznego (np. brakującego białka) do komórek pacjenta. W terapiach genowych ex vivo , takich jak terapia CAR-T , własne komórki pacjenta (autologiczne) lub zdrowe komórki dawcy (alogeniczne) są modyfikowane poza organizmem (stąd ex vitro) przy użyciu wektora do ekspresji określonego białka, takiego jak chimeryczny receptor antygenu.

Terapia genowa in vivo jest postrzegana jako prostsza, ponieważ nie wymaga zbierania komórek mitotycznych . Jednak terapie genowe ex vivo są lepiej tolerowane i mniej związane z ciężką odpowiedzią immunologiczną. Śmierć Jessego Gelsingera w próbie leczenia niedoboru transkarbamylazy ornityny z wektorem adenowirusowym z powodu ogólnoustrojowej reakcji zapalnej doprowadziła do tymczasowego wstrzymania badań nad terapią genową w Stanach Zjednoczonych. Od 2021 r. zarówno leki in vivo, jak i ex vivo są postrzegane jako bezpieczne.

Doping genowy

Sportowcy mogą stosować technologie terapii genowej, aby poprawić swoje wyniki. Doping genowy nie występuje, ale terapie genowe mogą mieć takie skutki. Kayser i in. twierdzą, że doping genowy może wyrównać szanse, jeśli wszyscy sportowcy otrzymają równy dostęp. Krytycy twierdzą, że każda interwencja terapeutyczna w celach nieterapeutycznych/wzmacniających narusza etyczne podstawy medycyny i sportu.

Inżynieria genetyczna człowieka

Inżynieria genetyczna może być wykorzystywana do leczenia chorób, ale także do zmiany wyglądu fizycznego, metabolizmu , a nawet poprawy zdolności fizycznych i zdolności umysłowych, takich jak pamięć i inteligencja . Twierdzenia etyczne dotyczące inżynierii linii zarodkowej obejmują przekonanie, że każdy płód ma prawo pozostać niezmodyfikowanym genetycznie, że rodzice mają prawo modyfikować genetycznie swoje potomstwo i że każde dziecko ma prawo urodzić się wolne od chorób, którym można zapobiec. Dla rodziców inżynieria genetyczna może być postrzegana jako kolejna technika ulepszania dziecka, którą można dodać do diety, ćwiczeń, edukacji, treningu, kosmetyków i chirurgii plastycznej. Inny teoretyk twierdzi, że obawy moralne ograniczają, ale nie zabraniają inżynierii linii zarodkowej.

Niedawny numer czasopisma Bioethics poświęcony był kwestiom moralnym związanym z inżynierią genetyczną linii zarodkowej u ludzi.

Możliwe systemy regulacyjne obejmują całkowity zakaz, zapewnienie wszystkim lub samoregulację zawodową. The American Medical Association Rady ds Etycznych i sądowych spraw stwierdził, że „interwencji genetycznych w celu zwiększenia cech powinny być uznane za dopuszczalne tylko w surowo ograniczonych sytuacjach: (1) wyraźne i znaczące korzyści dla płodu lub dziecka; (2) nie kompromis o innych cechach lub cechach; oraz (3) równy dostęp do technologii genetycznej, niezależnie od dochodu lub innych cech społeczno-ekonomicznych."

Już w historii biotechnologii, w 1990 roku, naukowcy sprzeciwiali się próbom modyfikowania ludzkiej linii zarodkowej przy użyciu tych nowych narzędzi i takie obawy utrzymywały się wraz z postępem technologii. Wraz z pojawieniem się nowych technik, takich jak CRISPR , w marcu 2015 r. grupa naukowców wezwała do wprowadzenia ogólnoświatowego moratorium na kliniczne zastosowanie technologii edycji genów do edycji ludzkiego genomu w sposób, który może być dziedziczony. W kwietniu 2015 r. naukowcy wywołali kontrowersje, gdy ogłosili wyniki podstawowych badań nad edycją DNA nieżywych ludzkich embrionów za pomocą CRISPR. Komitet Amerykańskiej Narodowej Akademii Nauk i Narodowej Akademii Medycznej udzielił kwalifikowanego wsparcia edycji ludzkiego genomu w 2017 r., gdy znaleziono odpowiedzi na problemy związane z bezpieczeństwem i wydajnością „ale tylko w poważnych warunkach pod ścisłym nadzorem”.

Leczenie chorób genetycznych

Zaproponowano metody terapii genowej mające na celu zastąpienie wadliwego genu zdrowym genem i są one badane pod kątem leczenia niektórych chorób genetycznych. Choroby, takie jak niedokrwistość sierpowatokrwinkowa, które są spowodowane przez zaburzenia autosomalne recesywne, w przypadku których normalny fenotyp lub funkcja komórki może zostać przywrócona w komórkach dotkniętych chorobą przez normalną kopię zmutowanego genu, mogą być dobrym kandydatem do terapii genowej leczenie. Ryzyko i korzyści związane z terapią genową anemii sierpowatej nie są znane.

Lista terapii genowych w leczeniu choroby

Niektóre terapie genetyczne zostały zatwierdzone przez amerykańską Agencję ds. Żywności i Leków (FDA), Europejską Agencję Leków (EMA) oraz do stosowania w Rosji i Chinach.

Lista zatwierdzonych terapii genowych do leczenia choroby
ZAJAZD Nazwa handlowa Rodzaj Producent Cel Zatwierdzony przez FDA Autoryzacja EMA
idekabtagen vicleucel Abekma Ex vivo Celgene Szpiczak mnogi 26 marca 2021 Nie
lizokabtagen maraleucel Breyanzi Ex vivo Terapia Juno chłoniak z komórek B 5 lutego 2021 Nie
talimogen laherparepvec Imlygic In vivo Amgen czerniak 27 października 2015 16 grudnia 2015
woretygen neparwowek Luxturna In vivo Terapia iskrowa bialleliczna mutacja RPE65 związana z wrodzoną ślepotą Lebera 18 grudnia 2017 22 listopada 2018
onasemnogen abeparwowek Zolgensma In vivo Terapie genowe Novartis Rdzeniowy zanik mięśni typu I 24 maja 2019 26 marca 2020
alipogen tiparvovec Glybera In vivo Chiesi Farmaceutici niedobór lipazy lipoproteinowej Nie Wycofane
atidarsagene autotemcel Libmeldy

( Gen arylosulfatazy A kodujący autologiczne komórki CD34+ )

Ex vitro Terapia sadownicza leukodystrofia metachromatyczna Nie 17 grudnia 2020
breksukabtagen autoleucel Tecartus Ex vitro Latawiec Pharma chłoniak z komórek płaszcza i ostra białaczka limfoblastyczna 24 lipca 2020 14 grudnia 2020
aksykabtagen ciloleucel Takcarta chłoniak z dużych komórek B 18 października 2017 23 sierpnia 2018
betibeglogene autotemcel Zynteglo talasemia beta 29 maja 2019
kambiogenplazmid Neovasculgen choroba tętnic obwodowych z czynnikiem wzrostu śródbłonka naczyniowego
elivaldogen autotemcel Skysona adrenoleukodystrofia mózgowa 16 lipca 2021
gendycyna rak płaskonabłonkowy głowy i szyi
autologiczny CD34+ Strimvelis niedobór deaminazy adenozynowej (ADA-SCID) 26 maja 2016
tisagenlecleucel Kymriah Białaczka limfoblastyczna z komórek B 22 sierpnia 2018

Działania niepożądane, przeciwwskazania i przeszkody w stosowaniu

Niektóre z nierozwiązanych problemów to:

  • Krótkotrwały charakter – zanim terapia genowa stanie się trwałym lekarstwem na stan, terapeutyczny DNA wprowadzony do komórek docelowych musi pozostać funkcjonalny, a komórki zawierające terapeutyczny DNA muszą być stabilne. Problemy z integracją terapeutycznego DNA do genomu oraz szybko dzielący się charakter wielu komórek uniemożliwiają osiągnięcie długofalowych korzyści. Pacjenci wymagają wielu zabiegów.
  • Odpowiedź immunologiczna – Za każdym razem, gdy do tkanek ludzkich wprowadzany jest obcy obiekt, układ odpornościowy jest stymulowany do zaatakowania najeźdźcy. Możliwe jest pobudzenie układu odpornościowego w sposób zmniejszający skuteczność terapii genowej. Układ odpornościowy „s zwiększona odpowiedź na ataki wirusów, że nie widział zmniejsza skuteczność powtarzających się zabiegów.
  • Problemy z wektorami wirusowymi – Wektory wirusowe niosą ze sobą ryzyko toksyczności, reakcji zapalnych oraz kontroli genów i problemów z celowaniem.
  • Zaburzenia wielogenowe – na niektóre powszechnie występujące zaburzenia, takie jak choroby serca , wysokie ciśnienie krwi , choroba Alzheimera , zapalenie stawów i cukrzyca , wpływają różnice w wielu genach, co komplikuje terapię genową.
  • Niektóre terapie mogą naruszać barierę Weismanna (pomiędzy somą a linią zarodkową) chroniącą jądra, potencjalnie modyfikując linię zarodkową, naruszając przepisy w krajach, które zabraniają tej drugiej praktyki.
  • Mutageneza insercyjna – Jeśli DNA zostanie zintegrowane we wrażliwym miejscu genomu, na przykład w genie supresorowym nowotworu , terapia może wywołać nowotwór . Miało to miejsce w badaniach klinicznych u pacjentów z ciężkim złożonym niedoborem odporności (X-SCID) sprzężonym z chromosomem X, w których hematopoetyczne komórki macierzyste transdukowano transgenem naprawczym przy użyciu retrowirusa , co doprowadziło do rozwoju białaczki z limfocytów T u 3 z 20 pacjentów . Jednym z możliwych rozwiązań jest dodanie funkcjonalnego genu supresorowego nowotworu do integrowanego DNA. Może to być problematyczne, ponieważ im dłuższy jest DNA, tym trudniej jest zintegrować się z genomami komórkowymi. Technologia CRISPR pozwala naukowcom dokonywać znacznie dokładniejszych zmian genomu w dokładnych lokalizacjach.
  • Koszt – Alipogene tiparvovec lub Glybera , na przykład, kosztujące 1,6 miliona dolarów na pacjenta, zostały uznane w 2013 roku za najdroższy lek na świecie.

Zgony

W badaniach nad terapią genową zgłoszono zgony trzech pacjentów, co pozwoliło dokładnie zbadać tę dziedzinę. Pierwszym był Jesse Gelsinger , który zmarł w 1999 roku z powodu odpowiedzi odrzucenia immunologicznego. Jeden pacjent z X-SCID zmarł z powodu białaczki w 2003 r. W 2007 r. pacjent z reumatoidalnym zapaleniem stawów zmarł z powodu infekcji; późniejsze dochodzenie wykazało, że śmierć nie była związana z terapią genową.

Przepisy prawne

Przepisy dotyczące modyfikacji genetycznych są częścią ogólnych wytycznych dotyczących badań biomedycznych z udziałem człowieka. Nie ma prawnie wiążących traktatów międzynarodowych w tej dziedzinie, ale istnieją zalecenia dotyczące praw krajowych od różnych organów.

W deklaracji Helsinki (Zasady etyczne do badań medycznych obejmujących pacjentów ludzi) został zmieniony przez Światowe Stowarzyszenie Medyczne Zgromadzenie Ogólne jest w roku 2008. Dokument ten zawiera zasady lekarze i naukowcy muszą brać pod uwagę, gdy z udziałem ludzi jako podmiotów badawczych. Oświadczenie w sprawie badań nad terapią genową zainicjowane przez Organizację Ludzkiego Genomu (HUGO) w 2001 r. stanowi podstawę prawną dla wszystkich krajów. Dokument HUGO kładzie nacisk na wolność człowieka i przestrzeganie praw człowieka oraz zawiera zalecenia dotyczące somatycznej terapii genowej, w tym znaczenie rozpoznania obaw opinii publicznej dotyczących takich badań.

Stany Zjednoczone

Żadne ustawodawstwo federalne nie określa protokołów ani ograniczeń dotyczących inżynierii genetycznej człowieka. Temat ten jest regulowany przez nakładające się przepisy agencji lokalnych i federalnych, w tym Departamentu Zdrowia i Opieki Społecznej , FDA i Komitetu Doradczego ds. Rekombinacji DNA NIH. Badacze poszukujący funduszy federalnych na eksperymentalne zastosowanie nowego leku (zwykle w przypadku somatycznej inżynierii genetycznej człowieka) muszą przestrzegać międzynarodowych i federalnych wytycznych dotyczących ochrony ludzi.

NIH służy jako główny regulator terapii genowej w badaniach finansowanych przez władze federalne. Zaleca się przestrzeganie tych przepisów w badaniach finansowanych ze środków prywatnych. NIH zapewnia fundusze na badania, które rozwijają lub ulepszają techniki inżynierii genetycznej oraz oceniają etykę i jakość w bieżących badaniach. NIH prowadzi obowiązkowy rejestr protokołów badań inżynierii genetycznej człowieka, który obejmuje wszystkie projekty finansowane przez władze federalne.

Komitet doradczy NIH opublikował zestaw wytycznych dotyczących manipulacji genami. Wytyczne omawiają bezpieczeństwo laboratoryjne, a także osoby testowane na ludziach i różne typy eksperymentalne, które obejmują zmiany genetyczne. Kilka rozdziałów odnosi się konkretnie do inżynierii genetycznej człowieka, w tym rozdział III-C-1. W tej części opisano wymagane procesy przeglądu i inne aspekty związane z ubieganiem się o zgodę na rozpoczęcie badań klinicznych obejmujących transfer genetyczny do pacjenta będącego człowiekiem. Protokół badania klinicznego terapii genowej musi zostać zatwierdzony przez Komitet Doradczy NIH ds. Rekombinacji DNA przed rozpoczęciem jakiegokolwiek badania klinicznego; różni się to od wszelkich innych badań klinicznych.

Podobnie jak w przypadku innych rodzajów leków, FDA reguluje jakość i bezpieczeństwo produktów terapii genowej oraz nadzoruje kliniczne stosowanie tych produktów. Terapeutyczna zmiana genomu ludzkiego podlega tym samym wymogom regulacyjnym, co wszelkie inne metody leczenia. Badania z udziałem ludzi, takie jak badania kliniczne , muszą zostać przejrzane i zatwierdzone przez FDA i Institutional Review Board .

Historia

lata 70. i wcześniejsze

W 1972 Friedmann i Roblin napisali artykuł w Science zatytułowany „Terapia genowa w ludzkich chorobach genetycznych?” Cytowano Rogersa (1970), który zaproponował użycie egzogennego dobrego DNA do zastąpienia wadliwego DNA u osób cierpiących na defekty genetyczne.

lata 80.

W 1984 zaprojektowano system wektora retrowirusowego, który mógł skutecznie wstawiać obce geny do chromosomów ssaków.

1990

Pierwsze zatwierdzone badania kliniczne terapii genowej w USA odbyły się 14 września 1990 r. w Narodowym Instytucie Zdrowia (NIH), pod kierownictwem Williama Frencha Andersona . Czteroletnia Ashanti DeSilva była leczona z powodu defektu genetycznego, który spowodował u niej ADA - SCID , poważny niedobór układu odpornościowego. Wadliwy gen komórek krwi pacjenta został zastąpiony wariantem funkcjonalnym. System immunologiczny Ashanti został częściowo przywrócony przez terapię. Produkcja brakującego enzymu była tymczasowo stymulowana, ale nowe komórki z funkcjonalnymi genami nie zostały wygenerowane. Prowadziła normalne życie tylko dzięki regularnym zastrzykom wykonywanym co dwa miesiące. Efekty były udane, ale tymczasowe.

Terapię genową raka wprowadzono w latach 1992/93 (Trojan i wsp. 1993). Leczenie glejaka wielopostaciowego, złośliwego guza mózgu, którego wynik jest zawsze śmiertelny, przeprowadzono przy użyciu wektora eksprymującego antysensowne IGF-I RNA (próba kliniczna zatwierdzona protokołem NIH nr 1602 24 listopada 1993 r. i FDA w 1994 r.). Terapia ta stanowi również początek terapii immunogennej raka, leczenia, które okazuje się skuteczne dzięki mechanizmowi przeciwnowotworowemu antysensu IGF-I, który jest związany z silnymi zjawiskami immunologicznymi i apoptotycznymi.

W 1992 roku Claudio Bordignon , pracujący na Uniwersytecie Vita-Salute San Raffaele , przeprowadził pierwszą procedurę terapii genowej z wykorzystaniem hematopoetycznych komórek macierzystych jako wektorów w celu dostarczenia genów przeznaczonych do korygowania chorób dziedzicznych . W 2002 roku praca ta doprowadziła do opublikowania pierwszej udanej terapii genowej niedoboru deaminazy adenozynowej (ADA-SCID). Powodzenie wieloośrodkowego badania dotyczącego leczenia dzieci z SCID ( ciężki złożony niedobór odporności lub choroba „bańka” z 2000 i 2002 roku) zostało zakwestionowane, gdy u dwojga z dziesięciu dzieci leczonych w paryskim ośrodku wystąpiła choroba podobna do białaczki . Próby kliniczne zostały tymczasowo wstrzymane w 2002 roku, ale wznowione po przeglądzie protokołu w Stanach Zjednoczonych, Wielkiej Brytanii, Francji, Włoszech i Niemczech.

W 1993 roku Andrew Gobea urodził się z SCID po prenatalnych badaniach genetycznych . Krew została pobrana z łożyska i pępowiny matki zaraz po urodzeniu w celu pozyskania komórek macierzystych. Allel , który koduje deaminazę adenozyny (ADA), którą wprowadza się do retrowirusów. Retrowirusy i komórki macierzyste zmieszano, po czym wirusy wstawiły gen do chromosomów komórek macierzystych. Do krwi Andrew wstrzyknięto komórki macierzyste zawierające działający gen ADA. Co tydzień podawano również zastrzyki z enzymu ADA. Przez cztery lata komórki T (białe krwinki), produkowane przez komórki macierzyste, wytwarzały enzymy ADA przy użyciu genu ADA. Po czterech latach potrzebne było dalsze leczenie.

Śmierć Jessego Gelsingera w 1999 roku przeszkodziła w badaniach nad terapią genową w USA. W rezultacie FDA zawiesiła kilka badań klinicznych do czasu ponownej oceny praktyk etycznych i proceduralnych.

2000s

Zmodyfikowana strategia terapii genowej raka z antysensownym IGF-I RNA (NIH n˚ 1602) z zastosowaniem antysensownego / potrójnej helisy anty-IGF-I została zarejestrowana w 2002 roku w badaniu klinicznym terapii genowej Wiley - n˚ 635 i 636. Podejście to wykazało obiecujące wyniki w leczeniu sześciu różnych nowotworów złośliwych: glejaka wielopostaciowego, raka wątroby, okrężnicy, prostaty, macicy i jajnika (Collaborative NATO Science Program on Gene Therapy USA, Francja, Polska n˚ LST 980517 prowadzony przez J. Trojan) (Trojan) i in., 2012). Ta antysensowna terapia antygenowa/potrójna helisa okazała się skuteczna dzięki mechanizmowi zatrzymywania jednoczesnej ekspresji IGF-I na poziomach translacji i transkrypcji, wzmacniając przeciwnowotworowe zjawiska odpornościowe i apoptotyczne.

2002

Anemia sierpowata może być leczona u myszy. Myszy – które mają zasadniczo ten sam defekt, który powoduje przypadki u ludzi – użyły wektora wirusowego do wywołania produkcji hemoglobiny płodowej (HbF), która normalnie przestaje być wytwarzana wkrótce po urodzeniu. U ludzi zastosowanie hydroksymocznika do stymulacji produkcji HbF tymczasowo łagodzi objawy sierpowatokrwinkowe. Naukowcy wykazali, że to leczenie jest trwalszym sposobem na zwiększenie terapeutycznej produkcji HbF.

Nowe podejście do terapii genowej naprawiło błędy w informacyjnym RNA pochodzącym z wadliwych genów. Ta technika ma potencjał w leczeniu talasemii , mukowiscydozy i niektórych nowotworów.

Naukowcy stworzyli liposomy o średnicy 25 nanometrów, które mogą przenosić terapeutyczne DNA przez pory w błonie jądrowej .

2003

W 2003 roku zespół badawczy po raz pierwszy wprowadził geny do mózgu. Wykorzystali liposomy pokryte polimerem zwanym glikolem polietylenowym , które w przeciwieństwie do wektorów wirusowych są na tyle małe, że przekraczają barierę krew-mózg .

Krótkie fragmenty dwuniciowego RNA (krótkie, interferujące RNA lub siRNA ) są wykorzystywane przez komórki do degradacji RNA o określonej sekwencji. Jeśli siRNA jest zaprojektowane tak, aby pasowało do RNA skopiowanego z wadliwego genu, to nieprawidłowy produkt białkowy tego genu nie zostanie wytworzony.

Gendicine jest terapią genową raka, która dostarcza gen supresorowy guza p53 za pomocą zmodyfikowanego adenowirusa . W 2003 roku został zatwierdzony w Chinach do leczenia raka płaskonabłonkowego głowy i szyi .

2006

W marcu naukowcy ogłosili skuteczne zastosowanie terapii genowej w leczeniu dwóch dorosłych pacjentów cierpiących na przewlekłą chorobę ziarniniakową sprzężoną z chromosomem X , chorobę, która atakuje komórki szpiku i uszkadza układ odpornościowy . Badanie jest pierwszym, które pokazuje, że terapia genowa może leczyć układ szpikowy .

W maju zespół poinformował o sposobie zapobiegania odrzuceniu przez układ odpornościowy nowo dostarczonego genu. Podobnie jak w przypadku transplantacji narządów , terapia genowa jest nękana przez ten problem. Układ odpornościowy normalnie rozpoznaje nowy gen jako obcy i odrzuca komórki go niosące. W badaniach wykorzystano nowo odkrytą sieć genów regulowanych przez molekuły znane jako mikroRNA . Ta naturalna funkcja selektywnie przesłaniała ich gen terapeutyczny w komórkach układu odpornościowego i chroniła go przed odkryciem. Myszy zakażone genem zawierającym sekwencję docelową mikroRNA komórki odpornościowej nie odrzuciły genu.

W sierpniu naukowcy z powodzeniem wyleczyli czerniaka z przerzutami u dwojga pacjentów za pomocą limfocytów T zabójców genetycznie przekierowanych do atakowania komórek rakowych.

W listopadzie naukowcy donieśli o zastosowaniu VRX496, immunoterapii opartej na genach w leczeniu HIV, która wykorzystuje wektor lentiwirusowy do dostarczania antysensownego genu przeciwko otoczce HIV . W badaniu klinicznym I fazy leczono pięciu pacjentów z przewlekłym zakażeniem wirusem HIV, którzy nie zareagowali na co najmniej dwa schematy leczenia przeciwretrowirusowego . Pojedyncza dożylna infuzja autologicznych komórek T CD4 genetycznie zmodyfikowanych VRX496 była dobrze tolerowana. Wszyscy pacjenci mieli stabilne lub zmniejszone miano wirusa; czterech z pięciu pacjentów miało stabilną lub zwiększoną liczbę limfocytów T CD4. Wszystkich pięciu pacjentów miało stabilną lub zwiększoną odpowiedź immunologiczną na antygeny HIV i inne patogeny . Była to pierwsza ocena wektora lentiwirusowego podanego w amerykańskim badaniu klinicznym na ludziach.

2007

W maju naukowcy ogłosili pierwszą próbę terapii genowej dziedzicznej choroby siatkówki . Pierwsza operacja została przeprowadzona na 23-letnim Brytyjczyku Robercie Johnsonie na początku 2007 roku.

2008

Wrodzona ślepota Lebera jest dziedziczną chorobą ślepoty wywołaną mutacjami w genie RPE65 . Wyniki małego badania klinicznego u dzieci zostały opublikowane w kwietniu. Dostarczenie rekombinowanego wirusa związanego z adenowirusem (AAV) niosącego RPE65 dało pozytywne wyniki. W maju dwie kolejne grupy zgłosiły pozytywne wyniki w niezależnych badaniach klinicznych z wykorzystaniem terapii genowej w leczeniu schorzenia. We wszystkich trzech badaniach klinicznych pacjenci odzyskali wzrok funkcjonalny bez widocznych skutków ubocznych.

2009

We wrześniu naukowcy byli w stanie dać trójchromatyczne wizję do małp wiewiórki . W listopadzie 2009 roku naukowcy powstrzymali śmiertelną chorobę genetyczną zwaną adrenoleukodystrofią u dwojga dzieci, używając wektora lentiwirusa do dostarczenia funkcjonującej wersji ABCD1 , genu, który jest zmutowany w zaburzeniu.

2010s

Papier kwietnia poinformował, że terapia genowa skierowana achromatopsja (daltonizm) u psów poprzez ukierunkowanie stożek fotoreceptorów. U dwóch młodych osobników funkcja czopka i widzenie dzienne zostały przywrócone na co najmniej 33 miesiące. Terapia była mniej skuteczna w przypadku starszych psów.

We wrześniu ogłoszono, że 18-letni mężczyzna we Francji z ciężką postacią beta-talasemii został skutecznie wyleczony. Beta-talasemia major to dziedziczna choroba krwi, w której brakuje beta hemoglobiny, a pacjenci są zależni od regularnych transfuzji krwi przez całe życie . Technika ta wykorzystywała wektor lentiwirusowy do transdukcji genu ludzkiej β-globiny do oczyszczonej krwi i komórek szpiku uzyskanych od pacjenta w czerwcu 2007 roku. Poziom hemoglobiny u pacjenta utrzymywał się na stałym poziomie od 9 do 10 g/dl. Około jedna trzecia hemoglobiny zawierała formę wprowadzoną przez wektor wirusowy i transfuzje krwi nie były potrzebne. Zaplanowano dalsze badania kliniczne. Przeszczepy szpiku kostnego są jedynym lekarstwem na talasemię, ale 75% pacjentów nie znajduje odpowiedniego dawcy.

W Ameryce Południowej w latach 2010/11 na Uniwersytecie La Sabana w Bogocie (Komisja Etyczna, 14 grudnia 2010 r., nr P-004-10) wprowadzono immunogenną terapię nowotworową z zastosowaniem zmodyfikowanego antygenu, podejście antysensowne/potrójne helisy. Biorąc pod uwagę etyczny aspekt diagnostyki genowej i terapii genowej ukierunkowanej na IGF-I, leczono guzy z ekspresją IGF-I, tj. raki płuc i naskórka (Trojan i wsp. 2016).

2011

W 2007 i 2008 roku mężczyzna ( Timothy Ray Brown ) został wyleczony z HIV poprzez wielokrotne przeszczepianie krwiotwórczych komórek macierzystych (patrz także przeszczep allogenicznych komórek macierzystych , przeszczep allogeniczny szpiku kostnego , allotransplantacja ) z podwójną mutacją delta-32, która wyłącza receptor CCR5 . Wyleczenie to zostało zaakceptowane przez środowisko medyczne w 2011 roku. Wymagało całkowitej ablacji istniejącego szpiku kostnego , co jest bardzo wyniszczające.

W sierpniu potwierdzono, że dwóch z trzech uczestników badania pilotażowego zostało wyleczonych z przewlekłej białaczki limfocytowej (PBL). Terapia wykorzystywała genetycznie zmodyfikowane limfocyty T do atakowania komórek, które wyrażały białko CD19 w celu zwalczania choroby. W 2013 roku naukowcy ogłosili, że 26 z 59 pacjentów osiągnęło całkowitą remisję, a pierwotny pacjent pozostał wolny od guza.

Ludzki HGF plazmidowego DNA terapii z kardiomiocyty jest rozpatrywany jako potencjalny sposób leczenia choroby wieńcowej , a także do leczenia uszkodzeń, które zachodzi w sercu po zawale mięśnia sercowego .

W 2011 roku Neovasculgen został zarejestrowany w Rosji jako pierwszy w swojej klasie lek do terapii genowej do leczenia choroby tętnic obwodowych , w tym krytycznego niedokrwienia kończyn ; dostarcza gen kodujący VEGF . Neovasculogen jest plazmidem kodującym promotor CMV i 165-aminokwasową formę VEGF .

2012

W lipcu FDA zatwierdziła badania kliniczne fazy 1 na głównych pacjentach z talasemią w USA dla 10 uczestników. Badanie miało trwać do 2015 roku.

W lipcu 2012 roku Europejska Agencja Leków po raz pierwszy w Europie lub Stanach Zjednoczonych zaleciła zatwierdzenie terapii genowej. W leczeniu zastosowano Alipogene tiparvovec ( Glybera ) w celu wyrównania niedoboru lipazy lipoproteinowej , który może powodować ciężkie zapalenie trzustki . Zalecenie zostało zatwierdzone przez Komisję Europejską w listopadzie 2012 r., a wprowadzenie na rynek rozpoczęło się pod koniec 2014 r. Oczekiwano, że Alipogene tiparvovec kosztować będzie około 1,6 mln USD na leczenie w 2012 r., po korekcie do 1 mln USD w 2015 r., co czyni go najdroższym lekiem na świecie w czas. Od 2016 roku lek otrzymywali tylko pacjenci leczeni w badaniach klinicznych oraz pacjent, który zapłacił pełną cenę za leczenie.

W grudniu 2012 r. doniesiono, że 10 z 13 pacjentów ze szpiczakiem mnogim było w remisji „lub bardzo blisko niej” trzy miesiące po wstrzyknięciu leczenia obejmującego genetycznie zmodyfikowane limfocyty T do docelowych białek NY-ESO-1 i LAGE-1 , które istnieją tylko na komórkach nowotworowych szpiczaka.

2013

W marcu naukowcy poinformowali, że trzech z pięciu dorosłych pacjentów z ostrą białaczką limfocytową (ALL) było w remisji od pięciu miesięcy do dwóch lat po leczeniu genetycznie zmodyfikowanymi limfocytami T, które atakowały komórki z genami CD19 na ich powierzchni, tj. wszystkie B- komórki nowotworowe lub nie. Naukowcy byli przekonani, że układ odpornościowy pacjentów wytworzy normalne komórki T i B po kilku miesiącach. Dostali również szpik kostny. Jeden pacjent nawrócił się i zmarł, a jeden zmarł z powodu zakrzepu krwi niezwiązanego z chorobą.

Po zachęcaniu do badań fazy 1, w kwietniu naukowcy ogłosili, że rozpoczynają badania kliniczne fazy 2 (nazywane CUPID2 i SERCA-LVAD) na 250 pacjentach w kilku szpitalach w celu zwalczania chorób serca . Terapia miała na celu zwiększenie poziomu SERCA 2, białka w mięśniu sercowym, poprawiającego pracę mięśni. FDA przyznane to jest przełom Therapy Oznaczenie aby przyspieszyć proces próbnej i zatwierdzenia. W 2016 roku zgłoszono, że w badaniu CUPID 2 nie stwierdzono poprawy.

W lipcu naukowcy poinformowali o obiecujących wynikach sześciorga dzieci z dwiema ciężkimi chorobami dziedzicznymi, które po 7-32 miesiącach leczono częściowo dezaktywowanym lentiwirusem w celu zastąpienia wadliwego genu. Troje dzieci miało leukodystrofię metachromatyczną , która powoduje, że dzieci tracą zdolności poznawcze i motoryczne. Inne dzieci miały zespół Wiskotta-Aldricha , który naraża je na infekcje, choroby autoimmunologiczne i raka. Badania kontrolne z terapią genową u kolejnych sześciorga dzieci z zespołem Wiskotta-Aldricha również okazały się obiecujące.

W październiku naukowcy poinformowali, że dwoje dzieci urodzonych z ciężkim złożonym niedoborem odporności dezaminazy adenozyny ( ADA-SCID ) było leczonych genetycznie zmodyfikowanymi komórkami macierzystymi 18 miesięcy wcześniej i że ich układ odpornościowy wykazywał oznaki pełnego wyzdrowienia. Kolejne troje dzieci robiło postępy. W 2014 roku kolejnych 18 dzieci z ADA-SCID zostało wyleczonych za pomocą terapii genowej. Dzieci z ADA-SCID nie mają funkcjonującego układu odpornościowego i są czasami nazywane „dziećmi bąbelkowymi”.

Również w październiku naukowcy poinformowali, że na początku 2011 roku leczyli sześciu chorych na hemofilię za pomocą wirusa związanego z adenowirusem. Ponad dwa lata później wszystkie sześć produkowało czynnik krzepnięcia .

2014

W styczniu badacze donieśli, że sześciu pacjentów choroideremii było leczonych wirusem związanym z adenowirusem z kopią REP1 . W ciągu sześciu miesięcy do dwóch lat wszyscy poprawili swój wzrok. Do 2016 roku 32 pacjentów było leczonych z pozytywnym wynikiem, a naukowcy mieli nadzieję, że leczenie będzie długotrwałe. Choroideremia jest dziedziczną genetyczną chorobą oczu bez zatwierdzonego leczenia, prowadzącą do utraty wzroku.

W marcu naukowcy poinformowali, że od 2009 r. 12 pacjentów z HIV było leczonych w ramach próby z genetycznie zmodyfikowanym wirusem z rzadką mutacją ( niedobór CCR5 ), o której wiadomo, że chroni przed wirusem HIV, z obiecującymi wynikami.

Badania kliniczne terapii genowej w przypadku anemii sierpowatej rozpoczęto w 2014 roku.

W lutym LentiGlobin BB305 , terapia genowa poddawana próbom klinicznym leczenia beta-talasemii, uzyskała status „przełomu” FDA po tym, jak kilku pacjentów było w stanie zrezygnować z częstych transfuzji krwi, zwykle wymaganych do leczenia choroby.

W marcu naukowcy dostarczyli zrekombinowany gen kodujący przeciwciało neutralizujące w szerokim zakresie małpom zarażonym małpim HIV ; komórki małp wytworzyły przeciwciało , które oczyściło je z wirusa HIV. Technika ta nosi nazwę immunoprofilaktyka poprzez transfer genów (IGT). Trwały testy na zwierzętach na przeciwciała przeciwko eboli, malarii, grypie i zapaleniu wątroby.

W marcu naukowcy, w tym wynalazczyni CRISPR , Jennifer Doudna , zaapelowali o ogólnoświatowe moratorium na terapię genową linii zarodkowej, pisząc, że „naukowcy powinni unikać nawet prób, w luźnych jurysdykcjach, modyfikacji genomu zarodkowego do zastosowań klinicznych u ludzi”, dopóki nie pojawią się pełne implikacje dyskutowana wśród organizacji naukowych i rządowych”.

W październiku naukowcy ogłosili, że poddali dziewczynce Laylę Richards eksperymentalną terapię z wykorzystaniem komórek T dawcy genetycznie zmodyfikowanych przy użyciu TALEN-u do atakowania komórek rakowych. Rok po leczeniu była nadal wolna od raka (bardzo agresywna postać ostrej białaczki limfoblastycznej [ALL]). Dzieci z wysoce agresywną ALL mają zwykle bardzo złe rokowanie, a chorobę Layli uważano za nieuleczalną przed leczeniem.

W grudniu naukowcy z głównych światowych akademii zaapelowali o moratorium na edycję dziedzicznego genomu ludzkiego , w tym te związane z technologiami CRISPR-Cas9 , ale podstawowe badania, w tym edycję genów zarodków, powinny być kontynuowane.

2015

Naukowcy z powodzeniem wyleczyli chłopca z pęcherzowym naskórkiem za pomocą przeszczepów skóry wyhodowanych z jego własnych komórek skóry, zmodyfikowanych genetycznie w celu naprawy mutacji, która spowodowała jego chorobę.

2016

W kwietniu Komitet Produktów Leczniczych Stosowanych u Ludzi w Europejskiej Agencji Leków zatwierdziła terapia genowa nazwie Strimvelis i Komisja Europejska zatwierdziła go w czerwcu. To leczy dzieci urodzone z niedoborem deaminazy adenozynowej i które nie mają funkcjonującego układu odpornościowego. Była to druga terapia genowa zatwierdzona w Europie.

W październiku chińscy naukowcy poinformowali, że rozpoczęli próbę genetycznej modyfikacji komórek T od 10 dorosłych pacjentów z rakiem płuc i ponownego wstrzyknięcia zmodyfikowanych komórek T z powrotem do ich ciał, aby zaatakować komórki rakowe. Z komórek T usunięto białko PD-1 (które zatrzymuje lub spowalnia odpowiedź immunologiczną) za pomocą CRISPR-Cas9.

Przegląd systematyczny Cochrane z 2016 r. obejmujący dane z czterech badań dotyczących miejscowej terapii genowej przezbłonowego regulatora przewodnictwa mukowiscydozy (CFTR) nie potwierdza jej klinicznego zastosowania jako mgły wdychanej do płuc w leczeniu pacjentów z mukowiscydozą z infekcjami płuc. W jednym z czterech badań znaleziono słabe dowody na to, że terapia transferu genów CFTR oparta na liposomach może prowadzić do niewielkiej poprawy oddechowej u osób z mukowiscydozą. Te słabe dowody nie wystarczają do sformułowania zalecenia klinicznego dla rutynowej terapii genowej CFTR.

2017

W lutym firma Kite Pharma ogłosiła wyniki badania klinicznego komórek CAR-T u około stu osób z zaawansowanym chłoniakiem nieziarniczym .

W marcu francuscy naukowcy donieśli o badaniach klinicznych nad terapią genową w leczeniu anemii sierpowatej .

W sierpniu FDA zatwierdziła tisagenlecleucel na ostrą białaczkę limfoblastyczną. Tisagenlecleucel jest adoptywną terapią transferu komórek w ostrej białaczce limfoblastycznej z limfocytów B ; Komórki T od osoby z rakiem są usuwane, genetycznie modyfikowane w celu wytworzenia specyficznego receptora komórek T (chimerycznego receptora komórek T lub „CAR-T”), który reaguje na raka, i są podawane z powrotem osobie. Komórki T są zaprojektowane tak, aby celowały w białko zwane CD19, które jest powszechne w komórkach B. Jest to pierwsza forma terapii genowej zatwierdzona w Stanach Zjednoczonych. W październiku podobna terapia o nazwie axicabtagene ciloleucel została zatwierdzona dla chłoniaka nieziarniczego .

W październiku biofizyk i biohaker Josiah Zayner twierdził, że przeprowadził pierwszą edycję ludzkiego genomu in vivo w formie samodzielnie stosowanej terapii.

13 listopada naukowcy medyczni współpracujący z Sangamo Therapeutics z siedzibą w Richmond w Kalifornii ogłosili pierwszą w historii terapię edycji genów człowieka w ciele . Zabieg, mający na celu trwałe wprowadzenie zdrowej wersji wadliwego genu, który powoduje zespół Huntera , został podany 44-letniemu Brianowi Madeux i jest częścią pierwszego na świecie badania nad trwałą edycją DNA w ludzkim ciele. Sukces insercji genu został później potwierdzony. Trwają badania kliniczne Sangamo dotyczące edycji genów przy użyciu Zinc Finger Nuclease (ZFN).

W grudniu opublikowano wyniki zastosowania wirusa związanego z adenowirusem z czynnikiem VIII krzepnięcia krwi w leczeniu dziewięciu pacjentów z hemofilią A. Sześciu z siedmiu pacjentów leczonych wysokimi dawkami zwiększyło poziom krzepliwości krwi VIII do normalnego poziomu. Schematy niskich i średnich dawek nie miały wpływu na poziom krzepliwości krwi pacjenta.

W grudniu FDA zatwierdziła Luxturnę , pierwszą terapię genową in vivo do leczenia ślepoty spowodowanej wrodzoną ślepotą Lebera . Cena tego zabiegu wyniosła 850 000 dolarów za oba oczy.

2019

W maju FDA zatwierdziła onasemnogen abeparwowek (Zolgensma) do leczenia rdzeniowego zaniku mięśni u dzieci poniżej drugiego roku życia. Cena katalogowa Zolgensmy została ustalona na 2,125 miliona dolarów za dawkę, co czyni ją najdroższym lekiem w historii.

W maju EMA zatwierdziła betibeglogene autotemcel (Zynteglo) do leczenia talasemii beta u osób w wieku dwunastu lat i starszych.

W lipcu Allergan i Editas Medicine ogłoszono faza badania klinicznego 1/2 AGN-151587 w leczeniu Leber wrodzonej ślepoty 10. Jest to pierwsze badanie z CRISPR -na in vivo ludzkiego genu edycji terapii , gdzie odbywa się edycja wnętrze Ciało ludzkie. Pierwsze wstrzyknięcie systemu CRISPR-Cas zostało potwierdzone w marcu 2020 roku.

2020s

2020

W maju onasemnogen abeparwowek (Zolgensma) został zatwierdzony przez Unię Europejską do leczenia rdzeniowego zaniku mięśni u osób z objawami klinicznymi SMA typu 1 lub z nie więcej niż 3 kopiami genu SMN2 , niezależnie od masy ciała lub wiek.

W sierpniu firma Audentes Therapeutics poinformowała, że ​​trzy z 17 dzieci z miopatią miotubularną sprzężoną z chromosomem X uczestniczących w badaniu klinicznym terapii genowej AT132 opartej na AAV8 zmarło. Sugerowano, że leczenie, którego dawkowanie zależy od masy ciała, wywiera nieproporcjonalnie toksyczny wpływ na cięższych pacjentów, ponieważ trzej zmarli pacjenci byli ciężsi od pozostałych. Badanie zostało wstrzymane klinicznie.

W dniu 15 października Komitet ds. Produktów Leczniczych Stosowanych u Ludzi (CHMP) Europejskiej Agencji Leków (EMA) przyjął pozytywną opinię zalecającą przyznanie pozwolenia na dopuszczenie do obrotu produktu leczniczego Libmeldy ( populacja autologiczna wzbogacona w komórki CD34+, zawierająca oraz komórki progenitorowe transdukowane ex vivo przy użyciu wektora lentiwirusowego kodującego ludzki gen arylosulfatazy A), terapię genową do leczenia dzieci z postaciami leukodystrofii metachromatycznej (MLD) „późno niemowlęcą” (LI) lub „wczesną młodzieńczą” (EJ) . Substancja czynna leku Libmeldy składa się z własnych komórek macierzystych dziecka, które zostały zmodyfikowane tak, aby zawierały robocze kopie genu ARSA. Po wstrzyknięciu zmodyfikowanych komórek z powrotem pacjentowi jako jednorazowy wlew, oczekuje się, że komórki rozpoczną produkcję enzymu ARSA, który rozkłada nagromadzenie sulfatydów w komórkach nerwowych i innych komórkach ciała pacjenta. Libmeldy zostało zatwierdzone do użytku medycznego w UE w grudniu 2020 r.

15 października francuska firma biotechnologiczna Lysogene poinformowała o śmierci pacjenta, u którego zastosowano eksperymentalną terapię genową LYS-SAF302 w leczeniu mukopolisacharydozy typu IIIA (zespół Sanfilippo typu A).

2021

W maju pojawiła się nowa metoda wykorzystująca zmienioną wersję wirusa HIV jako wektor lentiwirusa w leczeniu 50 dzieci z ADA-SCID uzyskując pozytywne wyniki u 48 z nich, metoda ta ma być bezpieczniejsza niż powszechnie stosowane wektory retrowirusowe we wcześniejszych badaniach nad SCID, gdzie zwykle obserwowano rozwój białaczki i było to stosowane już w 2019 roku, ale w mniejszej grupie z X-SCID.

W lipcu opublikowano wyniki małego badania I fazy terapii genowej, w którym zaobserwowano odbudowę dopaminy u siedmiu pacjentów w wieku od 4 do 9 lat dotkniętych niedoborem dekarboksylazy L-aminokwasów aromatycznych (niedobór ADC).

Zobacz też

Bibliografia

Dalsza lektura

Zewnętrzne linki