Menggunakan gen sebagai ubat: ini adalah idea di sebalik terapi gen. Strategi terapeutik yang terdiri daripada mengubah suai gen untuk menyembuhkan penyakit, terapi gen masih di peringkat awal tetapi hasil pertamanya menjanjikan.

Definisi terapi gen

Terapi gen melibatkan pengubahsuaian genetik sel untuk mencegah atau menyembuhkan penyakit. Ia berdasarkan pemindahan gen terapeutik atau salinan gen berfungsi ke dalam sel tertentu, dengan tujuan untuk membaiki kecacatan genetik.

Prinsip utama terapi gen

Setiap manusia terdiri dari sekitar 70 bilion sel. Setiap sel mengandungi 000 pasang kromosom, terdiri dari filamen berbentuk heliks berganda, DNA (asid deoksiribonukleik). DNA dibahagikan kepada beberapa ribu bahagian, gen, yang mana kita membawa sekitar 23 salinan. Gen ini membentuk genom, warisan genetik unik yang ditularkan oleh kedua ibu bapa, yang mengandungi semua maklumat yang diperlukan untuk perkembangan dan fungsi tubuh. Gen sememangnya menunjukkan kepada setiap sel peranannya dalam organisma.

Maklumat ini disampaikan terima kasih kepada kod, gabungan unik 4 bes nitrogen (adenine, timin, sitosin dan guanin) yang membentuk DNA. Dengan kod, DNA membuat RNA, utusan yang mengandungi semua maklumat yang diperlukan (dipanggil ekson) untuk menghasilkan protein, yang setiap satunya akan memainkan peranan tertentu dalam badan. Oleh itu, kita menghasilkan puluhan ribu protein penting untuk fungsi badan kita.

Oleh itu, pengubahsuaian dalam urutan gen mengubah pengeluaran protein, yang tidak lagi dapat memainkan peranannya dengan betul. Bergantung kepada gen yang berkenaan, ini boleh membawa kepada pelbagai jenis penyakit: kanser, miopati, fibrosis kistik, dll.

Oleh itu, prinsip terapi adalah untuk menyediakan, terima kasih kepada gen terapeutik, kod yang betul supaya sel boleh menghasilkan kekurangan protein. Pendekatan gen ini mula-mula melibatkan mengetahui dengan tepat mekanisme penyakit, gen yang terlibat dan peranan protein yang dikodkannya.

Penyelidikan terapi gen memberi tumpuan kepada banyak penyakit:

• kanser (65% penyelidikan semasa) 
• penyakit monogenik, iaitu penyakit yang menjejaskan hanya satu gen (hemofilia B, talasemia) 
• penyakit berjangkit (HIV) 
• penyakit kardiovaskular 
• penyakit neurodegeneratif (penyakit Parkinson, penyakit Alzheimer, adrenoleukodystrophy, penyakit Sanfilippo)
• penyakit dermatologi (bulosa epidermolisis junior, bulosa epidermolisis distrofi)
• penyakit mata (glaukoma) 
• dan lain-lain.

Kebanyakan percubaan masih dalam penyelidikan fasa I atau II, tetapi ada yang telah menghasilkan pemasaran dadah. Ini termasuk:

• Imlygic, imunoterapi onkolitik pertama terhadap melanoma, yang mendapat Kebenaran Pemasaran (Pemasaran Pemasaran) pada tahun 2015. Ia menggunakan virus herpes simplex-1 yang diubahsuai secara genetik untuk menjangkiti sel barah.
• Strimvelis, terapi pertama berdasarkan sel induk, memperoleh Kebenaran Pemasarannya pada tahun 2016. Ini bertujuan untuk kanak-kanak yang menderita alymphocytosis, penyakit ketahanan genetik yang jarang berlaku (sindrom "bayi gelembung")
• ubat Yescarta ditunjukkan untuk rawatan dua jenis limfoma bukan Hodgkin yang agresif: limfoma sel B besar meresap (LDGCB) dan limfoma sel B besar mediastinal primer refraktori atau berulang (LMPGCB). Ia menerima Kebenaran Pemasarannya pada 2018.

Pendekatan yang berbeza terdapat dalam terapi gen:

• penggantian gen yang berpenyakit, dengan mengimport salinan gen berfungsi atau "gen terapeutik" ke dalam sel sasaran. Ini boleh dilakukan sama ada secara in vivo: gen terapi disuntik terus ke badan pesakit. Atau in vitro: sel stem diambil dari saraf tunjang, diubah suai di makmal dan kemudian dimasukkan semula ke pesakit.
• penyuntingan genom terdiri daripada memperbaiki secara langsung mutasi genetik dalam sel. Enzim, dipanggil nuklease, akan memotong gen di tapak mutasinya, kemudian segmen DNA kemudian memungkinkan untuk membaiki gen yang diubah. Walau bagaimanapun, pendekatan ini masih hanya percubaan.
• mengubah RNA, supaya sel menghasilkan protein berfungsi.
• penggunaan virus yang diubah, yang disebut oncolytics, untuk membunuh sel barah.

Untuk memasukkan gen terapeutik ke dalam sel pesakit, terapi gen menggunakan apa yang dipanggil vektor. Ia selalunya merupakan vektor virus, yang potensi toksiknya telah dibatalkan. Penyelidik kini sedang mengusahakan pembangunan vektor bukan virus.

Pada tahun 1950-an, berkat pengetahuan yang lebih baik mengenai genom manusia, konsep terapi gen dilahirkan. Namun, diperlukan beberapa dekad untuk mendapatkan hasil pertama, yang kami berhutang kepada penyelidik Perancis. Pada tahun 1999, Alain Fischer dan pasukannya di Inserm berjaya merawat “gelembung bayi” yang menderita kekurangan imunodefisiensi gabungan yang berkaitan dengan kromosom X (DICS-X). Pasukan ini telah berjaya memasukkan salinan gen yang diubah ke dalam tubuh anak-anak yang sakit, dengan menggunakan vektor virus jenis retrovirus.