Geny vnesené do virů budou léčit
vera.noskova@economia.cz
Genovou terapii můžeme definovat jako přenos genetického materiálu, který má léčebný účinek. Buď proto, že buňce skýtá nějakou novou funkci, anebo proto, že nějakou nenormální funkci potlačuje, vysvětluje prof. MUDr. Vladimír Vonka, DrSc. z Ústavu hematologie a krevní transfúze v Praze.
hn: Jak lze potřebné geny do buňky vnést?
Přenašeče genů nazýváme vektory a rozdělujeme je na virové a nevirové. Jako virové přenašeče se užívají různé typy virů, které jsou modifikovány tak, aby se staly nosiči nových, pro ně cizích genů a zachovaly si svou schopnost vstoupit do cílové buňky, ale přitom pozbyly svou způsobilost se v buňce množit. Viry se k vnášení genů dobře hodí, protože jsou nadány schopností vpravit cizí genetickou informaci do buňky. Buňka disponuje aparátem, který umožňuje účinnou expresi genů, které do ní viry přinesly.
Nejužívanější vektory jsou retroviry. Dají se upravit tak, že je zachován jen virový obal, který potřebují pro vstup do buňky, a z původní genetické výbavy pouze to, co umožňuje zabudování cizího genetického materiálu v cílové buňce.Ve vzrůstající míře se využívají i obdobně upravené adenoviry a další viry. K přenosu genů se dá použít i "nahá" DNA, volný genetický materiál. Slouží k tomu bakteriální genetické elementy označované jako plazmidy, do kterých byl zabudován gen, který nás zajímá. Proces označujeme jako transfekci.
hn: Slovo virus vyvolává představu nebezpečí. Také manipulace s geny se netěší spontánní podpoře veřejnosti. V čem tkví užitečnost genových terapií?
Genová terapie je jedním z hlavních výstupů molekulové biologie v medicíně a je možno ji označit jako vědecky nejnáročnější a z hlediska lékařské etiky nejsložitější. Náročnost genové terapie plyne z technických a metodických těžkostí, které genové manipulace doprovázejí. Její rozpornost pak pramení z toho, že při ní zasahujeme do buněčných funkcí, přičemž nemůžeme s jistotou předpovědět, jaké budou důsledky. Většina klinických studií, které byly už provedeny anebo jsou v běhu, se týká nádorů. Není to náhodou. Je totiž daleko těžší buňku opravit než ji zničit, a právě o to při léčbě nádorů jde. Kromě toho rizika, která jsou spojena s genovou léčbou, jsou u pacientů se zhoubnými nádory vzhledem k povaze nemoci velmi malá. Genová terapie nádorů disponuje řadou strategií, z níž nás nejvíce zajímají dvě, které propojují genovou terapii nádorů s vývojem protinádorových léčebných vakcín. K tomu se hodí hlavně dva typy genů. První jsou ty, jejichž produkty podněcují protinádorové imunitní reakce organismu.
hn: Uplatňují se v této biotechnologii také sebevražedné geny?
Ano, jejich produkty činí nádorovou buňku vnímavou k účinku jinak netoxických substancí, které se v jiných situacích používají jako dobře snášené léky. Po podání takových látek geneticky pozměněná buňka hyne. Důležité je, že vzniklé toxické metabolity se šíří i do okolních buněk, a ty pak rovněž zanikají. Navíc aktivita sebevražedných genů může být provázena vznikem protinádorových imunitních reakcí. Ty jsou důsledkem uvolnění velkého množství nádorových antigenů a zánětlivých reakcí. Přímo se vnucuje představa, že současné vnesení sebevražedných genů a genů pro imuno-stimulační faktory by mohlo vytvořit obzvláště výhodné podmínky pro odhojení nádorů. Prověrka této hypotézy je jedním z úkolů naší skupiny.
hn: Bude možné proti nádorům někdy očkovat?
Genová terapie by se měla právě tímto způsobem v onkologii uplatnit. Existují již například takzvané DNA vakcíny. Tvoří je plazmidy, do kterých jsou začleněny geny kódující nádorové antigeny. Takové plazmidy po vpravení do organismu, nejlépe do kůže, vyvolávají solidní protinádorovou imunitu. Dalším prostředkem jsou plně infekční rekombinantní nepatogenní viry, které nesou geny pro nádorové antigeny, a vyvolají v infikovaném organismu imunitu proti nádorům. K tomuto účelu se obzvláště hodí viry odvozené od viru vakcínie, kdysi používaného k imunizaci proti neštovicím. Naše pracoviště zkoumá problém protinádorových genetických vakcín na zvířecích modelech, s cílem přispět imunoterapii karcinomu děložního čípku a chronické myeloidní leukemie. Výzkumem karcinomu děložního čípku, druhého nejčastějšího nádoru u žen v celosvětovém měřítku, se zabýváme přes 30 let. Vzhledem k tomu, že jde o nádor vyvolaný viry, na experimentálních modelech se dá protinádorová imunita dobře ověřovat. Je reálná naděje, že v příštích letech budou vyvinuty účinné preventivní i terapeutické vakcíny. Chronická myeloidní leukémie sice není virového původu, ale všechny případy nemoci podmiňuje stejná genetická změna. Nejvíce dosud provedených genově terapeutických klinických studií v oblasti onkologie se týkalo gliomu, zhoubného nádoru mozku, v jehož léčbě v posledních třech desetiletích došlo jen k malému pokroku. Příčinou byla nejspíš malá účinnost použitých vektorů. Výzkum nových účinnějších a bezpečnějších vektorů je proto prioritou současného bádání v oblasti genové terapie.
hn: Jaké jsou další možnosti využití genové terapie v onkologii?
Vedle zmíněných rekombinantních virů se používají další mutanty virů, které byly geneticky zmanipulovány tak, že se dobře množí v nádorových buňkách, ale špatně či vůbec ne v buňkách nenádorových. Rozrušují proto jen nádorové buňky. První klinické výsledky jsou nadějné. Jiná strategie využívá skutečnosti, že ke vzniku nádorů a jejích metastáz je zapotřebí novotvorba cév. Dnes je známa celá řada genů, jejichž produkty zabraňují novotvorbě cév, takzvané neovaskularizaci.
hn: Které další choroby bude možné zvládat pomocí genové terapie?
První doménou byly monogenní dědičné choroby, to jsou ty vrozené nemoci, o kterých se ví, že jejich vznik je podmíněn vadou jednoho genu. Jde o léčbu těžké kombinované imunodeficience vázané na chromozom X a léčbu hemofilie typu B. I když právě v této oblasti dosáhla genová terapie prvních velkých úspěchů, pokrok je poměrně pomalý. Většina úsilí se proto soustřeďuje na získané nemoci. Vedle zhoubných nádorů jsou to kardiovaskulární nemoci, kde jsou velkým příslibem geny pro faktory, které umožňují revaskularizaci ischemické tkáně, či zabraňují znovuuzavření cév po chirurgických zákrocích na srdci. Dalšími oblastmi zájmu jsou jaterní choroby, neurodegenerativní choroby, hojení ran u diabetes, infekční nemoci. U AIDS se usiluje o vnesení genů, jejichž produkty zabraňují množení viru HIV-1. Genová terapie by pomohla při transplantaci orgánů, rozvíjí se také genová terapie bolesti.
hn: Které země jsou ve výzkumu genové terapie nejdále ?
Nejvíce pokročila genová terapie ve Spojených státech. V Evropě, zdá se, jsou na prvním místě Francouzi. Právě oni uspěli v již zmíněné léčbě vrozené imunodeficience. Na programech genové terapie se pracuje ve všech zemích EU, snad s výjimkou Irska. Ve všech těchto zemích jsou stanovena přísná pravidla, která zaručují, že očekávaný zdravotní prospěch bude vždy pečlivě vážen oproti možným rizikům.
hn: Jak je na tom Česká republika?
U nás bohužel chybí legislativa, která by studie s experimentálními biopreparáty umožňovala. Chybí pracoviště, na kterém by bylo možné takové preparáty připravit. Příznivým momentem je vytvoření pracovní skupiny na 2. lékařské UK, jejímž cílem je příprava podkladů pro potřebné zákony. Rýsuje se reálná možnost, že na 1. lékařské fakultě UK bude v dohledné době vybudováno pracoviště, které bude schopné zajistit přípravu kvalitních biopreparátů podle nejpřísnějších měřítek.
