Terapi Gen: Grup, Pendekatan, Vektor, dan Detail Lainnya | Imunologi



Terapi Gen: Grup, Pendekatan, Vektor, dan Detail Lainnya!

Gen adalah urutan linier DNA yang mengkode protein tertentu, yang diperlukan untuk fungsi tertentu.

Mutasi pada gen menyebabkan produksi protein yang rusak dan akibatnya, fungsi yang dilakukan oleh protein normal terpengaruh. Mutasi pada gen merupakan salah satu penyebab banyak penyakit genetik. Konsep terapi gen adalah bahwa jika gen yang benar dimasukkan ke pasien (yang menderita karena gen yang rusak) penyakit genetik dapat dikontrol, atau disembuhkan. Pada 1980-an konsep asli ini disebut sebagai “terapi penggantian genetik”.

Sekarang istilah “terapi gen” telah melampaui definisi aslinya dan diterapkan pada semua protokol yang melibatkan elemen transfer gen (dan belum tentu gen yang diketahui menyebabkan penyakit). Beberapa penyakit genetik disebabkan oleh cacat pada satu gen saja (seperti defisiensi adenosin deaminase (ADA), fibrosis kistik, anemia sel sabit).

Terapi gen untuk memperbaiki cacat gen tunggal tersebut lebih mungkin berhasil. Di sisi lain, beberapa penyakit genetik melibatkan banyak faktor genetik dan mungkin lebih sulit untuk mengobati penyakit tersebut dengan terapi gen. Terapi gen dapat diterapkan pada penyakit bawaan dan penyakit yang didapat.

Terapi gen telah dibagi menjadi kelompok-kelompok:

  1. Transfer gen sel somatik adalah transfer gen ke sel diploid normal.

Metode ini hanya akan memengaruhi orang yang diberikan terapi gen dan efek terapi gen tidak diturunkan ke generasi mendatang.

  1. Transfer gen germ line adalah transfer gen ke haploid ovum atau sel sperma pada sistem reproduksi. Gen yang ditransfer akan diteruskan ke keturunan pada generasi berikutnya. Protokol terapi gen germ line banyak digunakan dalam produksi hewan transgenik untuk penelitian, pertanian, dan bioteknologi.

Perkembangan penyakit genetik manusia yang serius dan menyusahkan dapat dicegah sebelum kelahiran dan penyakit tersebut dapat dihilangkan pada generasi berikutnya. Namun, karena potensi penyalahgunaan, terapi gen germ line pada manusia perlu didiskusikan secara luas sebelum pendekatan ini dapat digunakan untuk pengobatan penyakit.

Ada dua pendekatan transfer gen yang berbeda ke dalam sel:

1. Transfer gen ex vivo:

Sel-sel yang diperlukan dari pasien diisolasi dan gen yang diinginkan dimasukkan ke dalam sel. Sel-sel yang ditransfusikan diperkenalkan kembali ke pasien.

2. Transfer gen in vivo:

Gen yang diinginkan diperkenalkan ke pasien. Gen masuk ke sel pasien. Terapi gen dalam pengobatan transplantasi kemungkinan besar akan digunakan sebagai pendekatan pelengkap.

  1. Gen dapat dimasukkan ke dalam cangkok sehingga produk gen akan memblokir aktivasi sel T penerima terhadap cangkok.
  2. Gen yang menghasilkan antigen MHC spesifik donor dapat dimasukkan ke penerima sebelum transplantasi. Antigen MHC donor yang diproduksi oleh gen yang diperkenalkan dapat menginduksi toleransi transplantasi pada penerima.

Vektor Transfer Gen:

Vektor adalah kendaraan yang digunakan untuk mentransfer gen yang diinginkan ke sel target. Sel target kemudian akan mengekspresikan protein yang dikodekan oleh gen yang ditransfer. Gen minat yang ditransfer juga disebut ‘transgen’.

Banyak faktor yang dipertimbangkan sebelum memilih vektor yang sesuai:

  1. Jenis sel target.
  2. Pembagian sel target.
  3. Ukuran transgen.
  4. Lamanya waktu transgen perlu diekspresikan.
  5. Potensi respons imun terhadap vektor yang sedang diinduksi yang dapat merusak individu yang menjalani terapi gen.
  6. Kemudahan produksi vektor.
  7. Kemampuan memberikan vektor lebih dari satu kali kepada pasien.
  8. Masalah keamanan.

Vektor Transfer Gen:

Virus memiliki kapasitas untuk masuk ke dalam sel dan berkembang biak di dalam sel. Oleh karena itu, versi virus yang dilemahkan atau dimodifikasi digunakan sebagai vektor untuk membawa gen yang diinginkan ke dalam sel.

Vektor retroviral yang digunakan sebagai vektor dalam terapi gen adalah:

1. Virus leukemia murine moloney (MMLU):

Salah satu kelemahan penting dari vektor retroviral adalah bahwa vektor retroviral dapat menyisipkan secara acak ke tempat mana pun di dalam DNA inang. Penyisipan acak genom retroviral ke dalam DNA inang dapat menyebabkan kejadian yang tidak diinginkan berikut ini.

saya. Penyisipan genom retroviral ke dalam gen inang yang bertanggung jawab untuk memproduksi protein penting akan mencegah produksi protein tersebut.

  1. Penyisipan genom retroviral ke dalam gen penekan tumor inang dapat menonaktifkan gen penekan tumor dan menyebabkan perkembangan tumor.

2. Virus Adeno:

DNA adenoviral tetap episomal dan jarang berintegrasi ke dalam DNA inang. Tetapi protein adenoviral diekspresikan pada permukaan sel yang ditransfeksi. Akibatnya, respon imun terhadap protein virus adeno dapat diinduksi yang menyebabkan serangan sel yang ditransfusikan oleh sistem imun inang. Selain itu adenovirus sendiri dapat menyebabkan penyakit pada inang.

3. Adeno-associated virus (AAV):

Keuntungan dari adeno-associated virus adalah tidak menyebabkan penyakit pada manusia, dapat menginfeksi banyak jenis sel, dan secara stabil berintegrasi ke dalam genom inang.

  1. Virus herpes simpleks.
  2. Virus vaksinia.

Pengiriman Gen Non-virus:

  1. Liposom terdiri dari spesies lipid, amfifil kationik, dan fosfolipid netral. Liposom mengikat dan memadatkan DNA untuk membentuk kompleks yang memiliki afinitas tinggi terhadap membran plasma sel; ini menghasilkan penyerapan liposom ke dalam sitoplasma sel melalui proses endositosis. Baru-baru ini, kombinasi elemen virus dan non-virus telah dikembangkan untuk meningkatkan kemanjuran transfer gen ke sel.

Terapi gen pertama dicoba pada pasien manusia hampir 10 tahun yang lalu. Sejak itu, lebih dari 390 studi terapi gen yang melibatkan lebih dari 4000 subjek telah dilakukan. Terapi gen pertama yang berhasil telah memulihkan fungsi sistem kekebalan pada dua bayi Prancis yang lahir dengan bentuk terkait-X SCID.

Sel punca di sumsum tulang pasien ini diambil; gen normal ditransduksi menjadi sel punca yang rusak secara in vitro dan sel punca dikoreksi; kemudian sel punca yang telah diperbaiki ditransplantasikan kembali ke pasien yang sama. Segera pasien ini menghasilkan sel kekebalan normal. Namun itu tidak bisa disebut sukses total sampai anak-anak jauh lebih tua. Namun hasil awal ini sangat menjanjikan dan membesarkan hati.

Terapi gen masih dalam tahap awal sebagai ilmu biomedis. Penyakit granulomatosa kronis (CGD) adalah ­penyakit defisiensi imun. Bentuk CGD terkait-X menyumbang sekitar 65 persen dari semua kasus. Sel induk hematopoietik dari pasien CGD terkait-X diisolasi dan ditransduksi dengan gen normal (subunit gp91 phox dari enzim yang disebut oksidase fagosit). Sel-sel yang diubah kemudian diperkenalkan kembali ke pasien yang sama dari mana sel-sel itu diisolasi. Tiga dari 4 pasien yang diobati dengan cara ini memiliki produksi neutrofil yang berkelanjutan dan terus menerus selama 16-14 bulan.

Terapi gen adalah pendekatan baru untuk mengobati penyakit dengan memodifikasi ekspresi gen seseorang menuju tujuan terapeutik. Penggantian gen secara teoritis lebih diinginkan daripada penambahan gen. Gen yang rusak dalam kromosom dihilangkan dan gen yang benar ditempatkan pada posisi itu, (di mana gen normal seharusnya berada). Keuntungan dari metode ini adalah bahwa gen yang diganti diekspresikan hanya pada saat dibutuhkan dan dalam jumlah yang dibutuhkan oleh tubuh (mis. Gen yang dimasukkan berperilaku seolah-olah itu adalah gen normal).

Koreksi gen:

Sekuen yang rusak pada kromosom yang abnormal diperbaiki sehingga setelah diperbaiki, gen tersebut berfungsi sebagai gen normal.

Terapi gen menawarkan banyak harapan untuk berbagai kondisi klinis. Dalam pengobatan transplantasi, terapi gen dimanfaatkan untuk mencegah penolakan cangkokan akut dan kronis.

Pada dasarnya ada dua pendekatan:

  1. Gen yang penting dalam mencegah penolakan cangkok dapat diperkenalkan (mis. Gen yang mengkode sitokin penekan kekebalan atau molekul penghambat kostimulasi).
  2. Asam nukleat anti-indera untuk memblokir produksi molekul terkait penolakan seperti molekul adhesi.

Related Posts