Použití genů jako medicíny: to je myšlenka genové terapie. Terapeutická strategie spočívající v modifikaci genů k vyléčení nemoci, genová terapie je stále v plenkách, ale její první výsledky jsou slibné.

Definice genové terapie

Genová terapie zahrnuje geneticky modifikující buňky k prevenci nebo vyléčení nemoci. Je založen na přenosu terapeutického genu nebo kopie funkčního genu do specifických buněk s cílem opravit genetický defekt.

Hlavní principy genové terapie

Každá lidská bytost se skládá z přibližně 70 miliard buněk. Každá buňka obsahuje 000 párů chromozomů, tvořených dvojitým šroubovicovým vláknem, DNA (deoxyribonukleová kyselina). DNA je rozdělena na několik tisíc částí, genů, z nichž nosíme kolem 23 kopií. Tyto geny tvoří genom, jedinečné genetické dědictví přenášené oběma rodiči, které obsahuje všechny informace nezbytné pro vývoj a fungování těla. Geny skutečně indikují každé buňce její roli v organismu.

Tyto informace jsou dodávány díky kódu, jedinečné kombinaci 4 dusíkatých bází (adenin, thymin, cytosin a guanin), které tvoří DNA. Pomocí kódu DNA vytváří RNA, posla, který obsahuje všechny informace potřebné (nazývané exony) k produkci proteinů, z nichž každý bude hrát v těle specifickou roli. Produkujeme tak desítky tisíc bílkovin nezbytných pro fungování našeho těla.

Modifikace v sekvenci genu proto mění produkci proteinu, který již nemůže hrát svou roli správně. V závislosti na příslušném genu to proto může vést k celé řadě onemocnění: rakovina, myopatie, cystická fibróza atd.

Princip terapie je tedy poskytnout díky terapeutickému genu správný kód, aby buňky mohly produkovat chybějící protein. Tento genový přístup nejprve zahrnuje přesnou znalost mechanismů onemocnění, zahrnutého genu a role proteinu, pro který kóduje.

Výzkum genové terapie se zaměřuje na mnoho nemocí:

• rakoviny (65% současného výzkumu) 
• monogenní onemocnění, tj. onemocnění, která postihují pouze jeden gen (hemofilie B, talasémie) 
• infekční nemoci (HIV) 
• kardiovaskulární onemocnění 
• neurodegenerativní onemocnění (Parkinsonova choroba, Alzheimerova choroba, adrenoleukodystrofie, Sanfilippoova choroba)
• dermatologická onemocnění (junkční epidermolysis bullosa, dystrofická epidermolysis bullosa)
• oční choroby (glaukom) 
• atd.

Většina zkoušek je stále ve fázi I nebo II výzkumu, ale některé již vyústily v marketing drog. Tyto zahrnují:

• Imlygic, první onkolytická imunoterapie proti melanomu, která získala své rozhodnutí o registraci (Marketing Authorization) v roce 2015. K infekci rakovinotvorných buněk používá geneticky modifikovaný virus herpes simplex-1.
• Strimvelis, první terapie založená na kmenových buňkách, získala rozhodnutí o registraci v roce 2016. Je určena pro děti trpící alymfocytózou, vzácným genetickým imunitním onemocněním (syndrom „bublinového dítěte“)
• lék Yescarta je indikován k léčbě dvou typů agresivního nehodgkinského lymfomu: difuzního velkého B-buněčného lymfomu (LDGCB) a refrakterního nebo relapsujícího primárního mediastinálního velkého B-buněčného lymfomu (LMPGCB). V roce 2018 obdržel rozhodnutí o registraci.

V genové terapii existují různé přístupy:

• nahrazení nemocného genu importem kopie funkčního genu nebo „terapeutického genu“ do cílové buňky. To lze provést buď in vivo: terapeutický gen se injektuje přímo do těla pacienta. Nebo in vitro: kmenové buňky jsou odebrány z míchy, laboratorně upraveny a poté reinjikovány pacientovi.
• editace genomu sestává z přímé opravy genetické mutace v buňce. Enzymy, nazývané nukleázy, rozříznou gen v místě jeho mutace, poté segment DNA pak umožní opravit změněný gen. Tento přístup je však stále pouze experimentální.
• modifikující RNA, takže buňka produkuje funkční protein.
• použití modifikovaných virů, nazývaných onkolytika, k zabíjení rakovinných buněk.

Aby se terapeutický gen dostal do buněk pacienta, využívá genová terapie takzvané vektory. Často se jedná o virové vektory, jejichž toxický potenciál byl zrušen. Výzkumníci v současné době pracují na vývoji nevirových vektorů.

Právě v padesátých letech se díky lepší znalosti lidského genomu zrodil koncept genové terapie. Získání prvních výsledků však trvalo několik desítek let, za což vděčíme francouzským vědcům. V roce 1950 se Alainovi Fischerovi a jeho týmu v Insermu podařilo léčit „dětské bubliny“ trpící závažnou kombinovanou imunodeficiencí spojenou s chromozomem X (DICS-X). Týmu se skutečně podařilo vložit normální kopii změněného genu do těla nemocných dětí pomocí virového vektoru typu retrovirus.