Nowa terapia genowa chorób krwi

choroby_serca2Naukowcy pracują nad przygotowaniem nowej terapii genowej, która byłaby skuteczna w leczeniu wielu chorób krwi. Do tej pory specjaliści zastanawiali się jednak, jak przy użyciu tego rodzaju leczenia ominąć naturalne mechanizmy obronne komórek macierzystych, uniemożliwiające “wstawienie” odpowiednich genów do organizmu.

Co wykazują badania?

Badania prowadzone przez specjalistów pod kierownictwem prof. Bruce?a Torbett?a z The Scripps Research Institute (TSRI) wskazują, że rapamycyna – a więc lek wykorzystywany dotychczas w celu zahamowania rozwoju nowotworów oraz zapobiegający odrzuceniu narządów po przeszczepach – dostarcza terapeutycznej dawki genów do komórek macierzystych krwi, zachowując jednocześnie ich prawidłowe funkcjonowanie. Wyniki tego naukowego przedsięwzięcia, o którym przeczytamy w artykule opublikowanym niedawno w czasopiśmie Blood, być może przyczynią się do opracowania skuteczniejszych metod leczenia chorób krwi, takich jak białaczka czy anemia sierpowata.

Geny terapeutyczne

Wirusy atakują ludzki organizm poprzez włączenie do jego komórek własnego materiału genetycznego. Terapia genowa wykorzystuje wirusy jako nośniki terapeutycznych genów. Wirusy te, zwane w tym przypadku ?wektorami wirusowymi? (ang. viral vectors) dostarczają geny do komórek organizmu, nie powodując jednak infekcji wirusowej. Torbett i jego współpracownicy wykazali, że takim nośnikiem genetycznym dla komórek macierzystych krwi może być wirus HIV.

W przypadku takich chorób, jak białaczka czy leukodystrofia, odpowiednie nakierowanie komórek macierzystych produkujących krwinki mogłoby skutecznie zahamować rozwój choroby i skłonić organizm do produkcji zdrowych komórek. Zmodyfikowane genetycznie komórki macierzyste mogą się przekształcać w inne typy komórek i krążyć po całym organizmie, mając przy tym działanie terapeutyczne.

Jak już wspomniano, do tej pory głównym problemem był fakt, że komórki te posiadają pewne mechanizmy obronne zapobiegające przed wnikaniem wirusów, a to z kolei uniemożliwia dostarczenie do ich wnętrza terapeutycznych genów. Kiedy naukowcy wyizolowali z organizmu macierzyste komórki krwi okazało się, że wektory wirusowe HIV były w stanie dostarczyć takie geny tylko do 30-40% z nich. Ich ilość może być więc zbyt niska w leczeniu białaczki, leukodystrofii, a także wielu innych genetycznie uwarunkowanych chorób krwi. Fakt ten skłonił ekspertów do sprawdzenia czy rapamycyna może zwiększyć liczbę przenoszonych genów. Lek ten wybrano ze względu na jego dużą zdolność kontroli wejścia wirusów do organizmu oraz wpływu na spowolnienie procesu wzrostu komórek.

Swój eksperyment naukowcy rozpoczęli od pobrania komórek macierzystych z próbek krwi pępowinowej myszy oraz ludzi. Uzyskane komórki wystawiono następnie na działanie rapamycyny oraz wektorów HIV, które były nośnikiem genów determinujących powstawanie białek o właściwościach fluorescencyjnych. W efekcie komórki te zaczynały świecić się na zielono. Zabieg ten pozwolił specjalistom śledzić ilość dostarczanych genów. Eksperci dostrzegli znaczne różnice w komórkach macierzystych ludzi i myszy, poddanych na działanie leku. W przypadku człowieka geny terapeutyczne zostały wstawione aż do 80% komórek.

Pomóc komórkom macierzystym przetrwać

Przeprowadzone badania pozwoliły naukowcom dojść do wniosku, że rapamycyna może również zapobiegać przed zbyt szybkim różnicowaniem się komórek macierzystych. Komórki tego rodzaju charakteryzują się bowiem umiejętnością do szybkiego przekształcania się w inne typy komórek na niedługo po opuszczeniu ciała. Niestety uniemożliwia im to jednoczesne przechowywanie genów terapeutycznych. Jak się jednak okazało wprowadzenie ich z powrotem do modeli zwierzęcych spowodowało, że zachowywały się one jak pierwotne komórki macierzyste.

Następnym krokiem specjalistów będzie zbadanie działania rapamycyny na innych zwierzętach oraz stwierdzenie czy jest ona bezpieczna i skuteczna dla ludzi.