Gen Terapisinin Tarihesi-DNA'nn kaltsal materyal olarak belirlenmesi-DNA'nn yapsnn belirlenmesi (Watson ve Crick) -Genetik kod anlalmas

19441953 1961-1967

-Restriksiyon enzimlerinin bulunmas-Farkl genlerin tek bir canl hcre ierisine sokulabilme teknikleri -Rekombinant DNA teknikleri ile bakterilerde nsan byme hormonu retilmesi -nsan insulin geni klonlanmas -Polimeraz zincir reaksiyonu (PCR) gelitirilmesi -Kistik Fibrozis iin ilk genetik marker belirlenmesi -Supressor genlerin ortaya konmas -Uluslar aras insan genom projesinin balatlmas -lk insan gen terapisi

19681973 1977 1978 1983 1985 1986 1990 1990

Gen Terapisi Nedir?

Fonksiyonel bir genin hastann hcrelerine transfer edilmesiyle herhangi bir kaltsal metabolik hastaln dzeltilmesi ya da hcreye yeni bir fonksiyon kazandrlmasdr. Tm genetik hastalklarn tedavisinin yannda kanser, enfeksiyon hastalklar ve genetik modifikasyonlar sonucu oluan oto immun hastalklarn tedavi yada nlenmesidir.

lk nsan Gen Terapisi

nsanda ilk gen terapisi denemesini 1990'da Dr. French Anderson gerekletirdi. Ex vivo gen terapisi stratejisinin kullanld yntemde, adenozin deaminaz enziminin (ADA) eksikliinden kaynaklanan hastaln tedavisi amalanmt.

Gen Terapisi

Gen terapisinin temel amac, hcrelerin hastala yol aan eksik yada kusurlu genleri yerine, salkl kopyalarnn hcreye yerletirilmesidir. Hastaya, genetik bozukluktan kaynaklanan semptomlarn kontrol edilmesi veya tedavisi iin ila verilmiyor. Bunun yerine, sorunun kaynana inilip hastann bozuk genetik yaps dzeltilmeye allyor.

Gen Terapisinin Uygulama AlanlarTarihsel, olarak gen tedavisi talassemi gibi klasik kaltsal hastalklarn tedavisi iin dnlmtr. Fakat son yllarda gen tedavisinin ok deiik alanlarda kullanlabilecei ortaya kmtr. rnein, HIV tarafndan oluturulan enfeksiyon hastalklar gibi pek ok edinsel hastalklar iin gen tedavisi yararl bir ara olarak kullanlmaktadr. Pankreatik adack hcrelerini genetik olarak dzeltmektense inslin genini deri hcrelerine ya da endotelial hcrelere sokma.

Hemofilide faktr VIII ya da IX genini karacier hcrelerine sokarak phtlama faktrlerinin daha kolay yaplmas. Tmr hcrelerinin genetik yaps dzeltilerek normal hcresel byme durumuna getirilmesiyle ya da tmr hcrelerinin genetik kompozisyonunu deitirmek suretiyle ok geni tedavi olanaklar elde edilmesi.

Akdeniz anemisi, SCID (ar kombine mmin yetmezlik), hemofili, kas distrofisi ve kistik fibroz gibi kaltsal gei gsteren hastalklarda da gen tedavisi uygulamalar yaplmaktadr.

Gen terapisi ayn zamanda bir ila tama sistemi olarak da kullanlabilir. Burada ila, nakledilen genin kodlad proteindir. Bunun iin, istenilen proteini kodlayan bir gen, hastann DNA'sna yerletirilebilir. rnein ameliyatlarda, phtlamay nleyici bir proteini kodlayan gen, ilgili hcrelerin DNA'sna yerletirilerek, tehlikeli olabilecek kan phtlarnn oluumu nlenebilir

Gen terapisinin ila tanmasnda kullanlmas, ayn zamanda, hem harcanan g ve emei hem de parasal giderleri azaltabilir. Bylece, genlerin rettii proteinleri ok miktarda elde etmek, bu rnleri saflatrmak, ila formlasyonunu yapmak ve bunu hastalara vermek gibi, ok zaman alan karmak ilemlere gerek kalmayabilir.

Gen TerapisiGen terapisi iki ana kategoride incelenebilir:

Eey hcresi Vcut hcresi gen terapisi.

Eey hcresi gen terapisinde, genetik bir bozukluu nlemek iin eey hcrelerinin (sperm ya da ovum) genleri deitirilir. Bu tip terapide, genlerde yaplan deiiklik kuaktan kuaa aktarlabileceinden, olas bir eey hcresi gen terapisi hem etik, hem de teknik sorunlar yaratacaktr

Vcut hcresi gen terapisi eey hcrelerini etkilemez; sadece ilgili kiiyi etkiler. Gnmzde yaplan gen terapisi almalarnn ou vcut hcresi gen terapisidir.

GEN TRANSFER YNTEMLERVcuda gen transferi iki kategoriye ayrlr. 1. Ex vivo = in vitro 2. n vivo = in situ n vivo ve in vitro uygulamalarda gen transferinde fiziksel yntemler ve biyolojik vektrler kullanlr.

Fiziksel Yntemler1. Dorudan DNA enjeksiyonuKlf olmayan ya da antikor, protein veya lipide balanmam durumdaki "plak" DNA direkt olarak enjekte edilir.

2. Lipozom FormlasyonlarDNA suni olarak yaplm lipid vezikl ya da lipozom ierisindedir. 3. Biyolistik Gen Enjeksiyonu lk olarak bitkilere gen nakli amacyla kullanlmaya balanmtr. Bu ilk uygulamalardan sonra, baz deiiklikler yaplarak memeli hcrelerine de gen nakli yaplmaya balanmtr.

4. Reseptr Aracl Gen TransferiDNA, bir hcre-yzey reseptrne balanacak olan bir hedef moleklle birletirilir, endositozis uyarlr ve DNA memeli hcresine transfer edilmi olur .

Rekombinant Virs Vektrler1. Maloney-Murine-Lsemi Virs (MoMLV) Vektrler Klinik gen transfer protokollerinde halen en yaygn olarak kullanlan vektrlerdir. MaMLV vektrler, transfer iin arzu edilen genlere sahip replikasyon yetenekli virslerin retimi iin gerekli olan viral genlerin deitirilmesi suretiyle elde edilmektedir. (HGPRT) enziminden sorumlu insan geninin defektli olduu Lesch_Nyhan sendromunda ve ADA eksikliinde oluan SCID hastalnda kullanlmtr.

2. Adenovirs Vektrler st solunum yolu enfeksiyonlarna neden olan DNA virsleridir. Solunum yolu epitelleri, korne ve gastrointestinal sistem iin doal bir tropizme sahiptirler. Avantajlar; Retroviruslarn yalnzca blnen hcrelere kendi genlerini sokabilmelerine karn, adenoviruslar tm hcre tiplerine aktarrlar. Aerosol eklinde kolayca elde edilebilirler. Kanserlemeyle hibir ilgisi bulunamamtr.

3.Adeno-ilikili virus ("adeno-associated virus", AAV) Vektrler Replikasyon-defektif insan "baml" parvo viruslardr. 4.Herpes Simplex Virus (HSV) Vektrler Hayat boyunca nronlarda latent durumda kalan ve M.S.S tmrlerinde tedavisi byk bir etkinlikle kullanlan vektrlerdir

5.A Vektrleri lk kez iek hastal mcadelesinde kullanlmtr. Bu gn, pek ok enfeksiyon ajanna kar kiiyi immnize etmek iin vektr olarak kullanlmaktadr. En byk avantajlar;

ok sayda gen tayabilmeleri, Isya dayankl olmalar,

Enfekte edebilecekleri hcre tipinin ok geni olmasdr. ok gvenle kullanlabilecek vektr olmalardr

6.nsan mmn Yetmezlik Virus (HIV) Vektrler HIV zerinde genetik deiiklikler yaparak insan retroviral vektrler elde etme. HIV ile enfekte edilen hcrenin selektif olarak paralanmas, Genetik olarak zararsz hale getirilmelerine karn, yabanl tip HIV viruslar ile dikkate deer bir genetik rekombinasyon riski bulunmaktadr.

Gen Tedavisinde Yaplan Yeni Uygulamalar

Krle yol aan kaltsal Leber retina hastalnn tedavisi ABD'nin Pensilvanya niversitesinde8-44 yandaki 12 hastann (4' ocuk) tm, grme yetenei byk lde kazand.ABD, Belika ve talya'da Ekim 2007'de balayan tedavinin sonunda ocuklarn bakasndan yardm almadan yryebildii belirtildi. The Lancet

Parkinson hastalnn belirtilerinin azalmasn salad. Dopamin sentezi iin esas olan 3 geni Parkinson hastalna yakalandrlan maymunlarn beynine enjekte eden bilim adamlar, hayvanlarn hareketlerinin denetiminde hzl ve 44 ay boyunca iyileme grd. Bu yntemde, hastaln tedavisinde kullanlan L-dopa ilacnn neden olduu istenmeyen etkilere rastlanmad. Klinik deneyler ncesinde, baz hastalara uygulanan bu gen tedavisinde de, bir yl sonra hastaln belirtilerinde iyileme belirlendi.Science Translational Medicine turktime.com

Aids tedavisinde olumlu gelimelerBilimadamlar HIV'li 74 gnlly rastgele 2 gruba ayrd. lk gruptakilere placebo verilirken, dier gruptakilere virsn oalmasn nlemeye ynelik bir tr enzim olan "OZ1" molekl tayan kk hcreler nakledildi. OZ1 molekl verilenlerde istenmeyen yan etkilere rastlanmad. Deneyin balamasndan sonraki 47 ve 48. haftada virsn kandaki younluunda iki grupta da istatistiki farklar grlmese de, virs nedeniyle azalan, baklk sisteminde rol oynayan bir grup hcre olan CD4 lenfositlerin saysnn 100. haftada gen tedavisi gren grupta dier gruba gre daha yksek olduu grld. Tedavinin tehlikesinin olmadn ve bir miktar da olsa etkili olduunu belirten bilimadamlar, aratrmann HIV'le mcadelede gen tedavisinin muhtemel bir yaklam olabileceini gsterdiini ve bu alanda ok byk bir ilerleme anlamna geldiini vurguladlar.Nature Medicine

Cilt kanserlerinin en ldrc tipi olan "melanoma"nn tedavisi zerine alan uzmanlar, "gen terapisi" sayesinde iki hastada kanseri yenmeyi baard. ABD'nin Ulusal Kanser Enstits (NCI) tarafndan yaplan bu almayla 53 yandaki Mark Origer ve bir baka hastada 2 yl nce balayan almalar kanser hastalarna umut oldu.

Washington- ABD'deki Ulusal ocuk Hastanesi'ne bal Gen Terapi Merkezi'nde yaplan aratrmada Multiple skleroz, kas bozukluu ve nrodejeneratif hastalklarn yol at iddetli dereceli kas zayfl hastalklar iin umut olabilecek yntemde, genleri deitirilmi bir virsn, salkl maymunlarn kaslarna bir gen tamas saland. Bu gen, insanlarda da bulunan follistatin maddesinin retimini salad. Bu retimin, kas zayflna yol aan miostatin maddesine mdahale ettii ve bylece kaslarn geliiminin saland grld. Yntem, kas zayfl olan maymunlarda deil, salkl olanlarda denendii iin, bu tr hastalklara sahip insanlarda ne tr sonular alnabileceinin grlmesi iin ek almalara ihtiya olduu kaydedildi.

11 Kasm 2009

Gen Terapisinin Riskleri

Virsler normalde birden fazla hcre eidini enfekte edebilirler. Bu nedenle, vcuda genleri tayan virs kkenli vektrler de, sadece hedeflenen hcreleri deil, baka hcreleri de enfekte edip, yeni geni bu istenmeyen hcrelere tayabilir.

Ayrca, ne zaman DNA'ya yeni bir gen eklense, bu genin yanl bir yere yerleme tehlikesi de vardr. Bu durum, kansere ya da baka bozukluklara yol aabilir.

DNA bir tmre dorudan doruya enjekte edildiinde, ya da gen nakli iin lipozom sistemi kullanldnda, tanan yabanc genlerin, ok dk de olsa istemeyerek eey hcrelerine girmesi ihtimali vardr. Bu durumda yaplan deiiklik kaltsal olacak ve sonraki kuaklara aktarlacaktr. Ancak byle bir duruma hayvan deneylerinde rastlanmamtr.

Baka bir sorun da, nakli yaplan genin ekspresyonunun ok yksek oranda olmas ve sonucunda da eksiklii hastalayol aan proteinin yarardan ok zarar getirecek kadar ok miktarda retilmesi olasldr. u ana kadar insanlara uygulanan gen terapilerinde bu potansiyel sorunlar grlmemitir.

Gen Terapisinin zm Bekleyen Sorunlar

lk soru, genlerin insana verilmesini salayacak daha kolay ve etkili yntemlerin bulunmasdr. Bir baka sorunsa, nakledilen genin hastann genetik materyalinin hedeflenen blgesine yerlemesini salamak ve bylece olas bir kanser ya da baka bir dzensizlik riskini ortadan kaldrmaktr. Baka bir sorun da, yerletirilen yeni genin vcudun normal fizyolojik sinyalleriyle etkin bir biimde kontrolnn salanmasdr. rnein inslin, doru zamanda ve doru miktarda retilmedii zaman, hastaya yarar yerine zarar getirecektir.

ETK AIDAN GEN TERAPS

Gen tedavisinin pek ok etik sorun dourduu aktr ve bu sorunlarn ou iddetli tartmalara neden olmaktadr. Sonuta, halen yrtlmekte olan yada aamalar planlanan tm gen terapisi deneyleri, somatik hcreleri hedef alacak ekilde snrlandrlmtr. Gen tedavisinin zmlenmemi etik sorunlarndan tr henz tam onay almayan iki yaklam daha vardr. Birincisi, Germ hcrelerin (sperm ya da ovum) ya da olgun gametlerin hedef alnd eey hat (germline) terapidir kincisi, Daha byk etik tartma odadr. Bu istenilen zellikle bir insan oluturma gcn artrabilen kuvvetlendirilmi gen tedavisi ad verilen yaklamdr.