Zasady i perspektywy terapii genowej

HTML
DOWNLOAD

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "Zasady i perspektywy terapii genowej"

Katarzyna Sobolewska
9 lat temu
Przeglądów:

1 Zasady i perspektywy terapii genowej Poniedziałki, godz , sala D107 dr hab. Józef Dulak Zakład Biochemii Komórki Wydział Biotechnologii UJ Pok /3.07 Tel: jdulak@mol.uj.edu.pl

2 Prawa i obowiązki uczestnika kursu Prawa: 1. uczestniczenia w zajęciach 2. zadawania pytań i uzyskiwania odpowiedzi 3. uzyskania zaliczenia Obowiązki Jak wyżej... ( z wyjątkiem pkt. 3...)

3 Warunki uzyskania zaliczenia 1. Przyswojenie i zrozumienie informacji podawanych w trakcie wykładów 2. Zapoznanie się z książką Terapia genowa pod red. Stanisława Szali (PWN, 2003) 3. Zaliczenie kursu na podstawie sprawdzianu końcowego a) test wyboru 2/3 OCENY KOŃCOWEJ b) przygotowanie i napisanie podczas egzaminu krótkiego wypracowania na wybrany temat dotyczący terapii genowej (z zagadnień poruszanych na kursie) - maksymalnie 300 słów 1/3 OCENY KOŃCOWEJ

Zaliczenie kursu na podstawie sprawdzianu końcowego a) test wyboru 2/3 OCENY KOŃCOWEJ b) przygotowanie i napisanie

4 PRINCIPLES AND PERSPECTIVES OF GENE THERAPY Lecturer: Józef Dulak, PhD, DSc Hours and points: 30 h lecture, ECTS 3 Completing requirements: colloqium Entry conditions: Course in Biochemistry Scheduled time: Winter semester The aim of gene therapy is to cure the diseases by influencing on the mechanisms of their origin. Gene therapy is based on delivery of nucleic acid (DNA or RNA) to cells and organs in order to correct the genetic defect responsible for the disease. Great hopes were created by the animal experiments and the first human trials, but the therapeutic efficiency was often exaggerated. During the course the biological principles of gene transfer will be discussed and their application in several types of diseases will be presented. Content of the course: History of gene therapy. Gene transfer in vitro and in vivo. Therapetic genes and marker genes. Vectors. Plasmid vectors: construction and application. Viral vectors: retroviral, adenoviral, adeno-associated viral vectors, helper-dependent vectors. Inhibition of gene expression by nucleic acids: antisense oligonucleotides, DNA decoys, ribozymes. Gene therapy of immmunodeficiency diseases. Gene therapy of other monogenic diseases (cystic fibrosis, Duchenne muscular dystrophy, hemophilia). Gene therapy of cardiovascular diseases: atherosclerosis, hypertension, myocardial infarction, stroke. Pro-angiogenic gene therapy. Gene therapy of cancer: immune gene therapy, suicide gene therapy, anti-angiogenic gene therapy. Cell-based gene therapy: therapeutic potentials of stem cells. Gene therapy and cloning. Ethical aspects of gene therapy.

Gene therapy is based on delivery of nucleic acid (DNA or RNA) to cells and organs in order to correct the genetic defect responsible for the disease.

5 Terapia genowa wykorzystanie kwasów nukleinowych w charakterze leków

6 Jakie choroby można leczyć za pomocą terapii genowej? Czy terapia genowa jest potrzebna?

7 HPRT Choroba Lescha-Nyhana

8 Genetyczne strzykawki Wektory retrowirusowe Wektory adenowirusowe Wektory AAV (wirusy towarzyszące adenowirusom) plazmidowy DNA

9 Wektory retrowirusowe ITR ITR gag koduje białka strukturalne pol koduje odwrotną transkryptazę env koduje białka otoczki gag pol env transgen ITR retrowirus ITR Wektor retrowirusowy do do wektora można wbudować ok. 7 kb DNA Wbudowują transgen do genomu biorcy zapewniają długotrwałą ekspresję genu wbudowują się w przypadkowe miejsce chromosomu mogą powodować mutagenezę insercyjną

10 Pierwsza kontrolowana próba terapii genowej - rok 1990 HPRT ADA Niedobór ADA silne upośledzenie układu immunologicznego

11 Terapia genowa niedoboru ADA ADA ADA - ADA + ADA +

12 Pierwsza próba terapii genowej Wektor retrowirusowy z prawidłowym genem ADA wprowadzono do komórek T W. French Anderson z pacjentką Ashanti De Silva Równocześnie z transferem genu stosowano leczenie za pomocą preparatu enzymu ADA-PEG

French Anderson z pacjentką Ashanti De Silva Równocześnie z

13 Nagi DNA Najprostsza, najtańsza i najbezpieczniejsza technika (brak indukcji układu odpornościowego) Skuteczność bardzo słaba (wyjątek: mięśnie szkieletowe) Czas ekspresji transgenu: kilka miesięcy Nagi DNA Wstrzyknięcie nagiego DNA do mięśnia szkieletowego - ekspresja bakteryjnej β-galaktozydazy

mięśnie szkieletowe) Czas ekspresji transgenu: kilka miesięcy Nagi DNA

14 Miażdżyca naczyń obwodowych Polega na tworzeniu się blaszek miażdżycowych w tętnicach, co prowadzi do zwężenia światła naczynia, zmniejszenia przepływu krwi i niedotlenienia tkanek. Objawia się silnymi bólami nóg i chromaniem przestankowym W ciężkim przebiegu może prowadzić do martwicy palców, a nawet stóp Leczenie polega na podawaniu środków przeciwzakrzepowych i zmniejszających poziom cholesterolu i triglicerydów Leczenie chirurgiczne to aterektomia, angioplastyka lub by-passy

Objawia się silnymi bólami nóg i chromaniem przestankowym W ciężkim przebiegu może prowadzić do martwicy palców, a nawet

15 VEGF - czynnik wzrostu śródblonka naczyń VEGF stymuluje tworzenie nowych naczyń krwionośnych pobudzając podziały komórek śródbłonka. Terapia genowa z wykorzystaniem genu kodującego VEGF może stymulować angiogenezę i znosić skutki niedotlenienia

16 Plazmid z genem czynnika pobudzającego wzrost naczyń krwionośnych Mięśnie szkieletowe po podaniu pustego plazmidu Mięśnie szkieletowe traktowane plazmidem z genem czynnika wzrostu naczyń duża liczba nowych naczyń

plazmidu Mięśnie szkieletowe traktowane plazmidem z

17 Transfer genu VEGF w niedotlenieniu kończyn dolnych Przed podaniem plazmidu z genem VEGF pvegf Baumgartner i wsp., Circulation, 1998 Po zastrzykach plazmidu z genem VEGF

18 Czy terapia genem czynnika wzrostu śróbłonka naczyń może być skuteczna w leczeniu miażdżycy? być może...

19 Wektory adenowirusowe Bardzo wydajne, transfekują wiele typów komórek, zapewniają wysoką ekspresję Zbyt duża dawka, Silnie immunogenne wielokrotne iniekcje Uogólniony stan zapalny; śmierć

20 Niedobór karbamoilotransferazy ornitynowej Jesse Gelsinger 1999 Zmarł po podaniu dużej dawki wektora adenowirusowego z prawidłowym genem OTC

21 Nadzieja terapii genowej zmodyfikowane wektory adenowirusowe? Kapsyd genom ITR E1 ITR Adenowirus ITR transgen ITR Wektor pierwszej generacji ITR transgen wypełniacz ITR Wektor gutless

22 Podanie wektora gutless z prawidłowym genem apoe trwale zapobiega rozwojowi miażdżycy apoe-/- control HdAd-gen gen-apoe Tętnica myszy chorej Tętnica myszy zdrowej

23 Efekt podania myszom ob/ob genu leptyny w wektorze typu gutless Myszy ob/ob mysz kontrolna mysz leczona Morsy et al Proc Natl Acad Sci USA 95:

24 Cavazzana-Calvo M et al. Gene therapy of human severe combined immunodeficiency (SCID)-X1 disease Science 2000: 28 April: 288:

25 Terapia genowa jest potrzebna Leczenie chorób za pomocą genów jest porywającą ideą, ale naukowców czeka jeszcze wiele pracy, zanim terapia genowa spełni pokładane w niej nadzieje Theodore Friedmann, 1997

Podobne dokumenty

Biotechnologia wczoraj, dziś,, jutro

Biotechnologia wczoraj, dziś,, jutro Józef Dulak DMB Zakład Biotechnologii Medycznej Wydział Biochemii, Biofizyki i Biotechnologii Uniwersytet Jagielloński biotka.mol.uj.edu.pl/~hemeoxygenase 9 grudnia