Gen Terapisi Nedir?
Gen terapisi, genetik bir hastalığı tedavi etmek için DNA'nın hastaya verilmesidir. Yeni DNA genellikle hastalığa neden olan bir mutasyonun etkilerini düzeltmek için işleyen bir gen içerir.
- Gen terapisi, hastalığın tedavisinde veya önlenmesinde DNA bölümlerinin (genellikle genlerin) kullanılmasıdır.
- DNA, hastalığa neden olan mutasyona uğramış bir genin etkisini düzeltmek için dikkatle seçilir.
- Bu teknik ilk kez 1972'de geliştirilmiş ancak şu ana kadar insan hastalıklarının tedavisinde sınırlı bir başarı elde etmiştir.
- Gen terapisi, kas distrofisi ve kistik fibroz gibi bazı genetik hastalıklar için umut verici bir tedavi seçeneği olabilir.
- Somatik gen terapisi: DNA bölümünün, sperm veya yumurta üretmeyen vücudun herhangi bir hücresine aktarılması. Gen tedavisinin etkileri hastanın çocuklarına geçmeyecek.
- Tedavi edilen hücre tiplerine bağlı olarak iki farklı gen terapisi türü vardır:
- Germline gen terapisi: DNA bölümünün yumurta veya sperm üreten hücrelere aktarılması. Gen terapisinin etkileri hastanın çocuklarına ve sonraki kuşaklara aktarılır.
Gen Terapi Teknikleri
- Gen terapisini gerçekleştirmek için çeşitli teknikler vardır. Bunlar:
Gen Arttırma Terapisi
- Bu, bir genin bir protein gibi işlev gören bir ürün üretmesini engelleyen bir mutasyonun neden olduğu hastalıkları tedavi etmek için kullanılır.
- Bu terapi, kayıp genin işlevsel bir versiyonunu içeren DNA'yı hücreye geri ekler.
- Yeni gen orijinalde eksik olan proteinin yerini alacak yeterli seviyede işleyen bir ürün üretir.
- Bu tedavi, hastalığın etkileri geri döndürülebilir veya vücuda kalıcı hasar vermediği takdirde başarılı olur.
- Örneğin, kistik fibroz gibi fonksiyon bozukluklarının kaybının tedavisinde, hastalığın düzeltilmesi için genin işlevsel bir kopyasını sunarak kullanılabilir (aşağıdaki resme bakınız).
Gen Engelleme Terapisi
- Uygunsuz gen aktivitesinin yol açtığı bulaşıcı hastalıklar, kanser ve kalıtsal hastalıkların tedavisi için uygundur.
- Amaç aşağıdakileri içeren bir geni tanıtmaktır:
- Başka bir genin ifadesini engeller.
- Başka bir genin ürününün aktivitesine müdahale eder.
- Bu terapinin temelinde; hastalıkla ilgili hücrelerin büyümesini teşvik eden bir genin aktivitesini ortadan kaldırmak amaçlanır.
- Örneğin kanser bazen bir onkogenin(kontrolünü kaybetmiş protein kodlayan genlerdir ve kanser gelişiminin başlangıcında rol oynar) aşırı aktivasyonu sonucu oluşur. Bu nedenle, gen engelleme terapisi yoluyla bu onkogenin aktivitesini ortadan kaldırarak, daha fazla hücre büyümesini önlemek ve kanserin ilerleyişini durdurmak mümkündür.
Belirli Hücrelerin Öldürülmesi
- Bazı hücre gruplarını yok ederek tedavi edilebilen kanser gibi hastalıklar için uygundur.
- Amacı, hastalıklı bir hücreye o hücrenin ölmesine neden olan DNA eklemektir.
- Bu, iki yoldan biriyle elde edilebilir:
- Eklenen DNA, hastalıklı hücreleri öldüren oldukça toksik bir ürün üreten bir "intihar" geni içerir.
- Eklenen DNA, hastalıklı hücrelerde vücudun doğal bağışıklık sistemi tarafından saldırıya uğramak üzere hücreleri işaretleyen bir proteinin ifadesine neden olur.
- Bu yöntemle, yerleştirilen DNA'nın, normal olarak işlev gören hücrelerin ölümünden kaçınmak için uygun şekilde hedeflenmesi zorunludur.
DNA Aktarımı Nasıl Yapılır?
- Bir yararlı protein üretmek için talimat içeren DNA / gen bölümleri, genellikle bir virüs, bakteri veya plazmid olan bir taşıyıcı içerisinde paketlenir. Taşıyıcı, yeni DNA'yı genetik bir hastalığa sahip bir hastanın hücrelerine taşımak için bir araç görevi görür.
- Hastanın hücrelerine girdikten sonra DNA / gen, hücrenin normal mekanizmasıyla ifade edilir ve tedavi edici proteinin üretimine ve hastalığın tedavi edilmesine yol açar.
Bir viral vektör vasıtasıyla bir hücrenin çekirdeğine yeni bir gen aktarılmasını gösteren bir çizim. Image credit: Genome Research Limited
Gen Tedavisinde Karşılaşılan Zorluklar
- Genin doğru yere gönderilmesi ve anahtarın açılması:
- Yeni genin doğru hücreye ulaşması çok önemlidir.
- Yanlış bir hücreye bir genin verilmesi verimsiz olur ve hasta için sağlık problemlerine neden olabilir.
- Hatta doğru hücre hedeflendiğinde bile genin açık olması gerekir.
- Hücreler bazen olağandışı etkinlik gösteren genleri kapatarak bu süreci engelliyorlar.
- Bağışıklık tepkisini önlemek:
- Bağışıklık sisteminin rolü, davetsiz misafirleri savuşturmaktır.
- Bazen gen terapisi ile yeni genler potansiyel olarak zararlı davetsiz misafirler olarak kabul edilir.
- Bu, hastaya zararlı olabilecek bir bağışıklık tepkisi ortaya çıkarabilir.
- Bu nedenle bilim insanları, bağışıklık sisteminin görmezden geleceği genler bulmanın zorluğuna sahiptir.
- Bu genellikle bir bağışıklık tepkisini tetikleme olasılığı daha düşük olan taşıyıcılar kullanılarak yapılır.
- Yeni genin diğer genlerin işlevini bozmadığından emin olunması:
- İdeal olarak, gen tedavisi ile yeni bir gen kendini hastanın genomuna entegre edecek ve hayatlarının geri kalanında çalışmaya devam edecektir.
- Yeni genin kendisini başka bir genin yoluna sokarak onun faaliyetini bozma riski vardır.
- Bu durum zararlı etkilere sahip olabilir, örneğin hücre bölünmesini düzenleyen önemli bir geni engelliyorsa, kansere neden olabilir.
- Gen terapisinin maliyeti:
- Çoğu genetik bozukluk, çok nadiren gen terapisi yöntemi ile hedef alınabilir.
- Gen terapisi bu nedenle genellikle bireysel, vaka-bazlı bir yaklaşım gerektirir. Bu etkili olabilir, ancak aynı zamanda çok pahalı olabilir.
Çeviren: Barış Uçar Bilime Yön Veren Cevaplar
Çevirenin Notu: Gen terapisi yönteminde aktarılan DNA parçaları ya da genler ev sahibi hücrede protein üreterek hastalığın tedavisinde rol alırlar. Bu üretilen proteinlerin işlevlerini yerine getirebilmesi için HSP(ısı şok proteini)’ler tarafından doğru katlanması gerekir. Ev sahibi hücrede bu proteinlerin katlanmasından sorumlu HSP’ler olmayabilir. Taşıyıcı yapılara ek olarak; eklenen DNA parçalarından ya da genlerden oluşan proteinlerin katlanmasından sorumlu HSP’ler eklenebilir. Bu sayede ev sahibi hücrede oluşacak proteinlerin doğru katlaması sağlanarak gen terapisi yönteminde daha başarılı sonuçlar alınması sağlanabilir.
Kaynaklar:
http://www.yourgenome.org/facts/what-is-gene-therapy 26.11.2017
Genetik Haberleri
-
Allopatrik türleşme nedir ? Nasıl Gelişir ?
-
Maryland’teki “Kölelerin” Yaşayan 42.000 Akrabası Bulundu
-
Araştırmacılar kediler, yunuslar, kuşlar ve düzinelerce başka hayvanın genom haritasını çıkarıyor
-
Kolombiya'da nadir görülen bir kuş türünde "gynandromorphy" gözlemlendi
-
Kurumaya dayanıklı bitkiler için genom veritabanı yayınlandı
-
En son DNA barkodlama teknolojisiyle İsrail'in tatlı su balık türleri listesinin yeniden gözden geçirilmesi
-
İnsanların Daha Önce Bilinmeyen Bir Dokunma Duyusu Keşfedildi
-
Bilim İnsanları Tüm İnsan Genomunun Dizilimini Çıkardı. Ancak Henüz Bitmedi
-
İlk Defa Tazmanya Kaplanından RNA Elde Edildi
-
Neandertal DNA’nız, Sizi Acıya Karşı Daha Hassas Yapıyor Olabilir
-
Epigenetik ve Epigenetik Mekanizmalar
-
İlk taslaktan 20 yıl sonra insan Y kromozomu tamamen dizilendi.
-
Kim Bu Kimerizm? Tek Bedende İki Kişi
-
Gen terapi, genetik materyalin yeniden düzenlenmesi
-
mRNA Aşıları: Genetik İnovasyonunun Yeni Yüzü ve Sağlıkta Devrimi