Genterapi genteknik
Genterapi är en form av genteknik. Det används för att behandla sjukdomar som orsakas av enstaka defekta gener. Det finns uppskattningsvis 2 sådana sjukdomar som man känner till idag, till exempel blödarsjuka, muskeldystrofi, cystisk fibros och Tay-Sachs sjukdom. Pontus Blomberg , docent, verksamhetschef, Karolinska centrum för cellterapi, Karolinska universitetssjukhuset; institutionen för laboratoriemedicin, Karolinska institutet, Stockholm.
Genterapi som koncept introducerades för 45 år sedan, men det är de senaste 5—10 åren som behandlingar blivit framgångsrika. I vissa fall består behandling av genmodifierade celler exempelvis används T-lymfocyter som bär på syntetiska chimärreceptorer vid leukemi. En vanlig uppfattning inom läkarkåren är nog att genterapi inte fungerar, men den stämmer inte längre. Genterapi har gått från att vara en förhoppning och ibland övertro, som när fältet sammanfattades för Läkartidningen för 16 år sedan [1], till att bli något som är till verklig nytta för patienter med svåra sjukdomar.
Det gäller fortfarande till största delen experimentella behandlingar, men vid flera åkommor har terapieffekter uppnåtts och utvecklingen går nu fort, i synnerhet för en del medfödda sjukdomar och vissa former av cancer. Det är 45 år sedan begreppet genterapi introducerades [2]. Den första kliniska genöverföringen utfördes , och år kom det stora terapeutiska genombrottet då forskare i Paris kunde visa att patienter med svår kombinerad immunbrist SCID-X1 efter genterapi fick ett normalt fungerande immunsystem Fakta 1 [].
Så fungerar genterapi
Tyvärr medförde dåtidens genterapivektorer ofta aktivering av endogena onkgener, vilket ledde till att flera patienter drabbades av leukemi, varav en avled. Utvecklingen har dock lett till att man i dag använder nya, säkrare metoder, som efter flera års uppföljning inte orsakat några sådana biverkningar. Monogena sjukdomar orsakade av mutation i ett enda arvsanlag har länge varit attraktiva för experimentell klinisk genterapi.
I dag är dock cancer den dominerande sjukdomsgruppen. Genterapipreparat hör till gruppen läkemedel för avancerad terapi, som även innefattar bearbetade celler och vävnadstekniska produkter Tabell 1. Vid genterapi förs arvsmassa in i celler för att uppnå en terapeutisk effekt genom att komplettera ett skadat arvsanlag, reparera en skadad gen eller ge cellen en ny funktion. För att överföra hela gener används vektorer, eller bärare, som vanligen utgörs av rekombinanta virus som inte är sjukdomsframkallande.
En annan form av genterapi är behandling med syntetiska oligonukleotider [7]. Dessa består av upp till några tiotal av arvsmassans byggstenar, så kallade nukleotider, medan genomet i ett rekombinant virus består av tusentals sådana. Eftersom utvecklingen här ännu inte nått så långt beskrivs denna behandling inte vidare i artikeln. Det kanske mest uppenbara användningsområdet för genterapi där hela arvsanlag överförs är monogena sjukdomar.
Genom att tillföra ett »friskt« arvsanlag kan en cell återfå förmågan att tillverka det protein som saknas. Flera andra ärftliga bristtillstånd har också behandlats framgångsrikt, men antalet patienter är litet. Patienter med hemofili B har återfått förmågan att producera faktor IX så att behovet av tillförsel av rekombinant protein har minskat och i vissa fall upphört [10]. Nyligen har man dessutom använt en modifierad faktor IX som ger ökad förmåga att få blodet att koagulera, vilket också förbättrat behandlingseffekten.
Genterapi – från idé till verklighet
De indikationer flest patienter behandlats för med genterapi är lymfom och leukemier. Med användning av genteknik har ett arvsanlag för ett artificiellt protein skapats Figur 1. Proteinet innehåller tre delar och uttrycks i patientens egna T-lymfocyter. Extracellulärt utgörs proteinet av en antikropp som känner igen CD19, vilket är ett cellyteprotein som finns på såväl normala som maligna B-lymfocyter. Mittendelen består av en del av T-lymfocytens antigenspecifika receptor, medan den intracellulärt utgörs av kombinationer av olika cellsignaleringsproteiner.
Hundratals patienter har behandlats framgångsrikt, men enstaka patienter får allvarliga biverkningar, inklusive hjärnödem av okänd genes, och flera dödsfall har rapporterats. Senare under godkändes ett annat genterapiläkemedel för indikationen diffust storcelligt B-cellslymfom. För 5 år sedan var detta en ren utopi, men utvecklingen har gått fort Tabell 2. Upptäckten av CRISPR clustered regularly interspaced short palindromic repeats och CRISPR-associerade Cas-gener, ett slags gensax, hos prokaryoter har revolutionerat molekylärbiologin och gjort det både billigt och enkelt att förändra arvsanlag.
Kliniska försök inleddes i Kina under hösten Hos en patient med lungcancer inaktiverades då anlaget för cellytemolekylen PD-1 programmerad dödsreceptor 1; även kallad CD , en så kallad immunkontrollpunktshämmare immune checkpoint inhibitor , och de genmodifierade lymfocyterna återfördes därefter till patienten. Syftet var att förbättra möjligheten för T-lymfocyter att angripa tumörcellerna genom att inaktivera en molekyl som dämpar immunsvaret.
Metoden utgör ett genterapeutiskt alternativ till behandling med antikroppar, som fungerar som immunkontrollpunktshämmare, i syfte att få T-lymfocyter att angripa tumörceller mer effektivt. Orsaken till att det gått så fort är bland annat att denna typ av försök godkänns lokalt i Kina utan att någon central myndighet är involverad. Då detta är så pass nytt är uppföljningen begränsad, och resultaten återstår att se.
I det ovan nämnda fallet inaktiverades en gen, men metoden lämpar sig även för att reparera skadade anlag hos patienter med ärftliga sjukdomar. Tabell 2 visar på flera olika indikationer och principer där man påbörjat, eller är nära, kliniska försök. Terapeutiska oligonukleotider har använts sedan talet. De kan vara i form av dubbelsträngat siRNA eller bestå av enkelsträngade nukleinsyror. Den vanligaste formen är syntetiska oligonukleotider som består av endast ett tal byggstenar Tabell 1 , vilka är riktade mot RNA och därför benämns antisens-RNA.
Ett exempel är nusinersen Spinraza , som godkändes i USA år för behandling av spinal muskelatrofi och som förändrar splitsningen av ett pre-mRNA [11]. Samtidigt uppdaterades resultatet av behandling med Spinraza och en jämförelse mellan de två terapiformerna görs i en åtföljande redaktionell kommentar [12].