Tantangan klinis yang relevan di Gene transfer

Efek samping yang dijelaskan sebelumnya menunjukkan potensi bencana ketika menggunakan transfer gen berbasis vektor. Inisiatif utama harus dilakukan untuk menggambarkan potensi komplikasi transfer gen dengan vektor tertentu untuk meyakinkan dokter dan masyarakat keamanan mereka untuk uji klinis di masa depan. Namun demikian karena manfaat potensial, terus upaya untuk mengembangkan strategi yang aman dan manjur untuk transfer gen klinis dijamin.salah satu kendala utama untuk terapi gen sukses terus menjadi respon imun host. Sistem kekebalan tubuh yang utuh sangat mampu aktivasi terhadap vektor virus menggunakan sistem pertahanan yang sama yang memerangi infeksi tipe liar. Produk virus atau protein transgenik dikodekan baru diakui sebagai asing dan mampu mengaktifkan respon imun intensitas variabel. Vektor adenovirus yang paling imunogenik dari semua jenis virus vektor dan menginduksi beberapa komponen respon imun, termasuk tanggapan T-limfosit sitotoksik, tanggapan virus-menetralkan humoral dan respon inflamasi sitokin ampuh. Kemajuan besar telah dibuat dalam mengurangi respon sel T terhadap antigen adenovirus oleh perkembangan vektor HD-iklan dari mana semua gen adenovirus akan dihapus. Vektor ini telah menunjukkan mengurangi imunogenisitas dengan koreksi fenotipik jangka panjang model mouse dan toksisitas diabaikan. Namun bahkan vektor HD-iklan atau sistem vektor kurang imunogenik seperti vektor AAV atau lentivirus dapat menginduksi respon kekebalan terhadap kapsid protein atau transgen dikodekan protein baru, masalah yang berpotensi membatasi dalam sejumlah besar gangguan kekurangan protein manusia yang disebabkan oleh mutasi nol . Dengan demikian aplikasi teknologi transfer gen ke banyak gangguan manusia mungkin membutuhkan pengembangan strategi yang efektif dan tidak beracun untuk toleransi induksi.daerah utama yang menarik yang dapat meningkatkan profil keamanan virus transfer gen berbasis vektor masa depan spesifik menargetkan jaringan yang terkena atau organ. Jenis liar infeksi virus umumnya terbatas pada orang-orang jaringan yang dapat diakses melalui rute transmisi, sedangkan vektor rekombinan yang tidak tunduk pada keterbatasan fisik yang sama. The pergaulan vektor virus adalah kewajiban yang signifikan, karena pemberian sistemik atau bahkan lokal vektor dapat menyebabkan penyerapan vektor yang tidak diinginkan oleh banyak jenis sel yang berbeda di beberapa organ. Misalnya, kurangnya vektor adenovirus kekhususan langsung terkait dengan induksi respon imun sistemik besar yang mengakibatkan kematian terapi terkait gen pada tahun 1999. Karena banyak dari efek racun dari virus vektor berbasis transfer gen secara langsung berhubungan dengan dosis , meningkatkan efisiensi dengan yang viral load dan meningkatkan keamanan.Ada berbagai metode yang menjanjikan untuk mencapai sasaran vektor virus untuk organ tertentu atau jenis sel. Mungkin pendekatan yang paling sederhana adalah vektor pseudotyping, yang telah dilakukan untuk vektor retrovirus, lentivirus, dan AAV. Dengan mengubah protein kapsid amplop untuk jenis virus alternatif atau serotipe, portofolio vektor dengan tropisme yang berbeda dapat dihasilkan. Pendekatan lain adalah konjugasi protein kapsid untuk adapter molekul seperti antibodi bispecific dengan sifat mengikat reseptor tertentu. Pendekatan ketiga adalah untuk melakukan rekayasa genetik protein kapsid sendiri untuk mengubah reseptor mengikat sifat mereka (yaitu untuk menghapuskan reseptor normal mengikat) atau untuk mengkodekan ligan peptida kecil untuk reseptor alternatif. Ini dan pendekatan lain, bila dikombinasikan dengan penggunaan yang tepat dari promotor-jaringan tertentu, secara signifikan dapat mengurangi kemungkinan o toksisitas dari terapi gen virus berbasis.Kendala lain yang penting untuk terapi gen manusia - terapi gen terutama janin - adalah potensi mutagenesis insersional ketika menggunakan vektor mengintegrasikan. Sampai saat ini risiko ini dianggap sangat rendah untuk diabaikan, berdasarkan pada asumsi bahwa onkogenesis membutuhkan lesi genetik beberapa dan fakta bahwa kanker disebabkan belum diamati dalam salah satu dari ratusan pasien yang diobati dengan vektor retrovirus dalam banyak cobaan terapi gen. Namun dalam dua uji coba terapi gen retroviral untuk XSCID. leukemia dikembangkan di 5 dari 20 pasien yang diobati. Bukti menunjukkan bahwa ini disebabkan oleh retrovirus genom penyisipan di atau dekat onkogen LM02. Keprihatinan ini telah lebih tinggi dengan bukti bahwa gen retroviral tidak secara acak dimasukkan, seperti yang diyakini sebelumnya; bukan, mereka istimewa mengintegrasikan ke dalam gen transcriptionally aktif. Meskipun peristiwa tersebut mungkin lebih mungkin terjadi di bawah pengaruh selektif yang unik XSCID, jelas bahwa risiko mutagenesis insersional tidak bisa lagi diabaikan. Pendekatan yang dirancang untuk menetralisir sel mengekspresikan transgen jika dan ketika suatu peristiwa yang merugikan terjadi, seperti gens teknik bunuh diri ke vektor, adalah salah satu pilihan, tapi ini juga akan menetralisir efek terapeutik. pendekatan yang lebih menarik adalah berdasarkan intehgration- spesifik misalnya, mengambil keuntungan dari situs-integrasi mesin dari bakteriofag X31. Ini tidak diragukan lagi hanya salah satu dari banyak pendekatan yang akan menggunakan integrasi spesifik di masa depan dan harus, jika sukses, meniadakan risiko mutagenesis insersional. Bahkan tanpa integrasi spesifik, desain vektor, seperti dimasukkannya long terminal repeat jual menonaktifkan dalam desain vektor lentiviral, nyata dapat mengurangi kemungkinan mutagenesis insersional.Akhirnya, isu penting untuk in vitro vivo transfer gen dengan mengintegrasikan vektor pada individu usia reproduksi adalah potensi untuk transmisi germline, dengan perubahan genom manusia. Risiko acara ini adalah buruk didefinisikan saat ini dan kemungkinan besar sangat rendah, meskipun dalam beberapa keadaan (misalnya transfer gen janin), itu bisa ditingkatkan. Meski masih secara teknis tidak mungkin, sengaja koreksi spesifik cacat di germline akan yang paling dalam terapi gen. Namun bahkan jika teknologi menjadi tersedia, perubahan disengaja genom manusia menimbulkan pertanyaan mendalam etika dan sosial yang perlu ditangani sebelum benar-benar penerapannya. Pertimbangannya adalah sama dengan yang untuk mutagenesis insersional, begitu banyak pendekatan yang disebutkan sebelumnya untuk penargetan gen dan pengurangan potensi mutagenesis insersional berlaku di sini juga.

Gambaran Status Transfer Gen

saat ini jelas bahwa vektor virus adalah kendaraan terbaik yang tersedia untuk transfer gen efisien dalam sebagian besar jaringan. beberapa aplikasi terapi gen telah menjanjikan pada awal fase uji klinis. meskipun efek samping dicatat dalam sidang XSCID telah dibasahi antusiasme, ini masih merupakan pengobatan yang berhasil pertama dari penyakit dengan terapi gen. pengobatan hemofilia B menggunakan AAV cukup menjanjikan, seperti percobaan sukses untuk penyakit mata adn adenosine deaminase SCID disebutkan sebelumnya. Beberapa tahun ke depan yang akan membawa kemajuan dalam pengobatan kanker jenis tertentu menggunakan kondisional mereplikasi virus oncolytic dan dalam pengobatan penyakit arteri koroner adn vaskular menggunakan vektor virus yang mengungkapkan faktor angiogenik. dalam target penyakit baru di masa depan cenderung menjadi didekati melalui fusi transfer gen vektor-dimediasi virus dengan teknologi lain seperti gangguan RNA, alat yang ampuh untuk mencapai pembungkaman gen. Seperti vektor dapat berguna dalam mengembangkan terapi untuk berbagai penyakit, seperti gangguan dominan mewarisi genetik, penyakit infeksi, dan kanker. Kemajuan dalam pemahaman teknologi vektor virus adn masuk DNA ke dalam sel dan inti kemungkinan akan mengarah pada pengembangan lebih efisien sistem vektor nonviral yang mungkin menyaingi vektor virus dalam efisiensi dan memiliki keamanan yang unggul. Sistem vektor gen masa depan mungkin sangat berbeda dari yang digunakan saat ini dan pada akhirnya akan menyediakan pengiriman yang efisien ekspresi transgen diatur-target khusus untuk panjang waktu yang tepat.