Génterápia A génterápia genetikai anyag bejuttatatása diszfunkcionálisan működő sejtekbe abból a célból, hogy a hibát kijavítsuk. A genetikai betegségek mellett, génterápia alkalmazható szerzett betegségek, mint pl. rák vagy fertőzőbetegségek, gyógyítására is. A génterápia genetikai anyag bejuttatatása diszfunkcionálisan működő sejtekbe abból a célból, hogy a hibát kijavítsuk. A genetikai betegségek mellett, génterápia alkalmazható szerzett betegségek, mint pl. rák vagy fertőzőbetegségek, gyógyítására is.

Orvostudomány hatása: → az egyéni élet minőségének javulása → az emberi populáció genetikai romlása Orvostudomány hatása: → az egyéni élet minőségének javulása → az emberi populáció genetikai romlása 1 1

Megoldás : (1) Génterápia (2) Preimplantációs diagnosztika (3) Prenatális diagnosztika 2 2 Amniocentézis (magzatvízből) Chordocentézis (köldökzsinór vénából)

1.Csíravonal génterápia 2.Szomatikus génterápia 1.Csíravonal génterápia 2.Szomatikus génterápia Génterápia 3 3

Csíravonal génterápia – retrovírus vektor Csíravonal génterápia – retrovírus vektor Szülők genetikai betegséggel Terápiás gén Kezelt kultúra Zigóta hibás génnel Bébi genetikai betegséggel Egészséges bébi Sejt kultúra Embrió genetikai hibával Magnélküli petesejt Genetikailag javított sejt a kultúrából Genetikailag javított zigóta Genetikailag javított embrió Vírus vektor 4 4

Génpuska Szomatikus génterápia in vivo génterápia Vírus vektor liposzóma 5 5

Szomatikus génterápia vírus vektor liposzóma ex vivo génterápia 6 6

Őssejt terápiák: 1.genetikailag nem módosított őssejtek (sejtcserés terápia) 2.genetikailag módosított őssejtek (ex vivo génterápia) Őssejt terápiák: 1.genetikailag nem módosított őssejtek (sejtcserés terápia) 2.genetikailag módosított őssejtek (ex vivo génterápia) in vivo génbevitel Genetikailag módosított sejtek - virális és egyéb géntranszfer ex vivo génbevitel Szomatikus génterápia 7 7

Közvetlen (in vivo) génbevitel Közvetlen (in vivo) génbevitel Sejt-alapú (ex vivo) génbevitel Sejt-alapú (ex vivo) génbevitel Terápiás gén ES sejtek Felnőtt őssejtek In vitro differenciált sejtek Retrovírus Genetikailag módosított sejtek Szomatikus génterápia 8 8

A génterápia 2 fontos lépése Az idegen gének sejtekbe való bevitele a. Tenyésztett sejtekbe: elektroporáció, lipofektamin, Ca-PO 4, vírusok b. Élő szervezet sejtjeibe: vírusok: retrovírusok, adenovírusok, AAV 2. Az idegen gének beépülése a gazda DNS-be: a. Tenyésztett sejtekbe: a hatékonyság miatt nem kell külön technika b. Élő szervezet sejtjeibe: CRISP/R technika 1. Az idegen gének sejtekbe való bevitele a. Tenyésztett sejtekbe: elektroporáció, lipofektamin, Ca-PO 4, vírusok b. Élő szervezet sejtjeibe: vírusok: retrovírusok, adenovírusok, AAV 2. Az idegen gének beépülése a gazda DNS-be: a. Tenyésztett sejtekbe: a hatékonyság miatt nem kell külön technika b. Élő szervezet sejtjeibe: CRISP/R technika Genomi DNS Egyező DNS Cas9 Guide RNS Donor DNS hiba javítás GÉNTERÁPIA EGÉR MODELL SEJTEK

A génterápia céljai és módszerei X1 (1) Genetikai betegségek kezelése; (2) betegségek genetikai kezelése I. Funkcióvesztést okozó KEZELÉS: Fokozó ( augmentation ) terápiák genetikai rendellenesség 1. Testrész elvesztéseMesterséges eszközök (műláb, stb.) 2. Abnormálisan működő sejtek, Normálisan működő géneket tartalmazó sejtek, szervek szervek transzplantációja 3. GénmutációkNormálisan működő gének bevitele 4. Nincs/kevés géntermékGéntermékek pótlása

A génterápia céljai és módszerei (1) Genetikai betegségek kezelése; (2) betegségek genetikai kezelése II. Funkciónyerést vagy megváltozott KEZELÉS: eltávolítás, korrekció, gátlás funkciót okozó változások 1. Morfológiai rendellenességekKorrekciós operáció, stb. 2. Veszélyes sejtek (rák), fertőző Sejtek elpusztítása, immunrendszer fokozása mikrobák 3. Káros hatású génekGénkorrekció, génkifejeződés gátlása 4. Káros hatású RNS-ek, Funkció blokkolás kismolekulájú szerekkel, fehérjék,anyagcsere termékek antitestekkel X2

A génterápia céljai és módszerei (1) Genetikai betegségek kezelése; (2) betegségek genetikai kezelése III. MEGELŐZŐ KEZELÉS 1.A környezeti hatásoknak való kitettség megváltoztatása 2.Életmód váltás 3.Az érzékenységi tényezők megváltoztatása X3

A génterápia sikerei és kudarcai

Az ADA génterápiája SCID ( severe combined immunodeficiency disease ): nem funkcionáló B és T limfociták Egyik típusát az ADA (adenozin deamináz) gén mutációja okozza Korábban : csontvelő átültetés ( rokonok csontvelője ) Génterápia : retrovírus vektorral ADA gén bevitele limfocitákba Korábban : csontvelő átültetés ( rokonok csontvelője ) Génterápia : retrovírus vektorral ADA gén bevitele limfocitákba David a buborék fiú 9 9

Cisztás fibrózis CFTR: cystic fibrosis transmembrane conductance regulator adenovírus orrnyálkahártya sejt sejtmag CFTR gén tüdő 7. kromoszóma CFTR gén CFTR: ABC transzporter klorid csatorna 10

Fotopigment génterápia vörös-zöld színvakságra Fotopigment génterápia vörös-zöld színvakságra L-opszin gén bevitele a retina csapokba adeno- asszociált vírus (AAV) vektorral 11

12 AAV-2 – GAD gén → subthalamicus mag AAV-2 : adeno-asszociált vírus (2-es típus) GAD: glutamát dehidrogenáz (GABA szintézisében vesz részt) AAV-2 : adeno-asszociált vírus (2-es típus) GAD: glutamát dehidrogenáz (GABA szintézisében vesz részt) Nucleus subthalamicus idegen gén rekombináns AAV AAV inokuláció AAV bejuttatja a gént a sejtbe receptor fehérje kiválasztott fehérje A Parkinson kór génterápia Michael Kaplitt

A génterápia első áldozata: Jesse Gelsinger A génterápia első áldozata: Jesse Gelsinger Ornitin transz-karbamiláz (OTC) deficiencia (X kromoszómához kapcsolt betegség; az ammónia lebontásban játszik szerepet) Az adenovírus vektor okozta mellékhatások okozták a fiú halálát 13

Vita Az Alkotó már megalkotta. Mit piszkálsz bele? 14 NO gene therapy NO gene therapy