Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Zakład Genetyki Medycznej Terapia genowa Michał Pietrusiński Uniwersytet Medyczny w Łodzi Łódź 2008.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "Zakład Genetyki Medycznej Terapia genowa Michał Pietrusiński Uniwersytet Medyczny w Łodzi Łódź 2008."— Zapis prezentacji:

1 Zakład Genetyki Medycznej Terapia genowa Michał Pietrusiński Uniwersytet Medyczny w Łodzi Łódź 2008

2 Zakład Genetyki Medycznej Technologia klasycznej terapii genowej 1.Geny: Mogą zostać wprowadzone do komórek gospodarza drogą bezpośrednią lub pośrednią Mogą zintegrować się z genomem gospodarza lub pozostać poza genomem 2.Główne podejścia wprowadzania genów w terapii genowej do komórek gospodarza: Transfer ex vivo Transfer in vivo

3 Zakład Genetyki Medycznej Transfer ex vivo 1.Celem uniknięcia reakcji autoimmunologicznej komórki pobiera się od gospodarza 2.Transfer sklonowanych genów do komórek hodowlanych 3.Selekcja zrekombinowanych komórek na podłożu wzrostowym in vitro 4.Wprowadzanie zrekombinowanych komórek z powrotem do organizmu gospodarza 5.Przykłady: komórki skóry; podobieństwo do transplantacji komórek np. przeszczep szpiku kostnego

4 Zakład Genetyki Medycznej Transfer in vivo 1.Transfer sklonowanych genów bezpośrednio do komórek gospodarza 2.Stosowany w przypadku, gdy komórek nie można hodować in vitro np. komórki nerwowe lub komórek nie można z powrotem efektywnie wprowadzać do organizmu gospodarza 3.Konieczność stosowania wektorów: wirusowych nie-wirusowych

5 Zakład Genetyki Medycznej

6 Podstawy 1.Efektywny transfer sklonowanych genów do komórek, celem wywołania ekspresji na możliwie wysokim poziomie 2.Wielkość wprowadzanego fragmentu bardzo ograniczona – zasadność stosowania cDNA flankowanego silnymi sekwencjami promotorowymi 3.Po transferze, geny mogą zintegrować się z genomem gospodarza lub pozostać niezintegrowane (episomy)

7 Zakład Genetyki Medycznej Geny zintegrowane z chromosomem 1.Zalety: Replikacja obcego genu wraz chromosomem podczas podziału komórki Wszystkie komórki potomne zawierają sklonowany gen Łatwość uzyskania długoterminowej ekspresji sklonowanego genu Przykłady: tkanki złożone z komórek aktywnie dzielących się – komórki macierzyste 2.Wady: Insercja sklonowanych genów zachodzi w dowolnych miejscach (różnych dla poszczególnych komórek) Ekspresja na zmiennym poziomie na skutek umieszczenia genu w silnie skondensowanym regionie heterochromatynowym Śmierć komórki Indukcja procesu karcenogenezy – aktywacja onkogenu, inaktywacja genu supresorowego lub apoptotycznego

8 Zakład Genetyki Medycznej Geny niezintegrowane z chromosomem Problem z uzyskaniem wysokiej ekspresji wprowadzonego genu – nie wszytkie komórki potomne odziedziczą klon Konieczność wielokrotnego powtarzania terapii Aplikacja techniki do komórek nie dzielących się

9 Zakład Genetyki Medycznej

10 Wektory wirusowe 1.Onkoretrowirusy 2.Adenowirusy 3.Wirusy adeno-associated 4.Wirusy HSV (Herpes simplex-opryszczka) 5.Lentiwirusy

11 Zakład Genetyki Medycznej Porównanie wybranych cech wektorów wirusowych cechaOnkoretro- wirusy AdenowirusyAdeno- associated LentiwirusyLiposomy Wielkość wstawki 7-7.5kb>30kb4.0kb7-7.5kbBez ograniczeń Integracja do chromosomu TakNieTak/NieTakZnikoma Czas ekspresji in vivo Krótki Długi Krótki StabilnośćDobra ?B.dobra Droga transferuEx vivoEx vivo/in vivo Stężenie (cząstek/ml) >>>>Nieograniczone Łatwość hodowliŁatwa Trudna?Łatwa Odpowiedź immunologiczna NiewielkaSilna?NiewielkaWcale Aspekty bezpieczeństwa MutagenezaOdp. Immunol. Toksyczność Odp. Immunol. Toksyczność MutagenezaWcale

12 Zakład Genetyki Medycznej Mechanizm działania wektorów retrowirusowych

13 Zakład Genetyki Medycznej Mechanizm działania wektorów adenowirusowych

14 Zakład Genetyki Medycznej Adenowirusy

15 Zakład Genetyki Medycznej Nie-wirusowe wektory stosowane w terapii genowej 1.Liposomy 2.Bezpośredni transfer/bombardowanie cząsteczkami – np. komórki mięśniowe 3.Endocytoza zależna od receptora

16 Zakład Genetyki Medycznej Liposomy

17 Zakład Genetyki Medycznej

18

19 Gene gun

20 Zakład Genetyki Medycznej Endocytoza

21 Zakład Genetyki Medycznej Terapia genowa a choroby dziedziczne 1.Najłatwiejszy cel: choroby monogenowe dziedziczące się w sposób autosomalny recesywny bo: Najczęstsze mutacje prowadzą do utraty funkcji Chorzy maja zmutowane oba allele – całkowity lub prawie całkowity zanik ekspresji genu Heterozygoty posiadając ekspresje na poziomie 50% to asymptomatyczni nosiciele W wielu przypadkach ekspresja genu na bardzo małym poziomie może przywrócić fenotyp prawidłowy W przypadku chorób autosomalnych dominujących mutacja utraty funkcji w jednym locus chromosomowym (50%) może prowadzić do silnych objawów chorobowych

22 Zakład Genetyki Medycznej Konsekwencje spadku poziomu stężenia HGPRT Poziom aktywności HGPRT (w % w stosunku do normalnego) Fenotyp >60Normalny 8 – 60Neurologicznie normalny, hiperurikemia 1,6 – 8Neurologicznie z problemami 1,4 – 1,6Zespół Lescha – Nyhana, inteligencja w granicach normy <1,4Klasyczny zespół Lescha – Nyhana, opóźnienie umysłowe

23 Zakład Genetyki Medycznej Pierwszy eksperyment – niedobór deaminazy adenozyny (ADA) – 4 letnia dziewczynka 2.ADA Degradacja kwasów nukleinowych, Enzym „housekeeping” Brak ADA upośledza limfocyty T i prowadzi do ostrego złożonego niedoboru odporności (SCID) Gen małych rozmiarów, dobrze poznany Limfocyty T łatwe do hodowli in vitro – transfer ex vivo Kontrola regulacji ekspresji na niskim poziomie

24 Zakład Genetyki Medycznej Ashanti de Silva

25 Zakład Genetyki Medycznej Bubble boy

26 Zakład Genetyki Medycznej

27 β-talasemia – zaburzenie syntezy łańcuchów globiny w hemoglobinie 1.Gen β-globiny (HBB ) Gen niewielkich rozmiarów, dobrze poznany 2.Dziedziczenie autosomalne recesywne 3.Skomplikowane mechanizmy kontroli sterujące ekspresją genów Poziom β-globiny musi być równy poziomowi α-globiny Przewaga β-globiny na rzecz α-globiny prowadzi do ujawnienia fenotypu α-talasemii

28 Zakład Genetyki Medycznej Rodzinna hipercholesterolemia 1.Defekt receptorów LDL normalnie syntetyzowanych w wątrobie - miażdżyca 2.Dziedziczenie autosomalne dominujące 3.50% chorych heterozygotycznych mężczyzn umiera przed 60 r. życia 4.Osobniki homozygotyczne umierają we wczesnym dzieciństwie 5.Hepatocyty Łatwe do hodowli in vitro – transfer ex vivo Mogą być wprowadzane bezpośrednio przez system żył łączących jelita z wątrobą Po zastosowaniu terapii stosunek LDL/HDL ulega zmniejszeniu i utrzymuje się przez długi czas Zabieg wiąże się z wycięciem fragmentu wątroby Odporne na infekcje retrowirusami

29 Zakład Genetyki Medycznej Mukowiscydoza 1.Dziedziczy się w sposób autosomalny recesywny 2.Wiąże się z defektem transportu jonów chlorkowych w komórkach nabłonkowych 3.Ekspresja genu CFTR pierwotnie zachodzi w płucach 4.Jedyna możliwość to transfer in vivo – komórki płuc nie dają się hodować in vitro 5.Pierwsze próby z użyciem wektorów adenowirusowych w 1993r Choroby płuc Konieczność ścisłej kontroli ilości dawki adenowirusów 6.Użycie liposomów jako wektorów o wiele bezpieczniejsze, jednak efektywność transferu znacznie mniejsza


Pobierz ppt "Zakład Genetyki Medycznej Terapia genowa Michał Pietrusiński Uniwersytet Medyczny w Łodzi Łódź 2008."

Podobne prezentacje


Reklamy Google