Genová terapie

Rozbalit box

Obsah boxu

Genová terapie je léčebný přístup, který se zaměřuje na léčbu nebo prevenci nemocí prostřednictvím úpravy genetické informace v buňkách pacienta. Na rozdíl od tradičních léků, které se obvykle zaměřují na potlačení symptomů nemoci, genová terapie cílí na samotnou příčinu onemocnění na úrovni DNA. Princip spočívá ve vložení, nahrazení nebo "opravě" chybného genu, který je zodpovědný za rozvoj dané choroby. Tento revoluční přístup má potenciál nabídnout jednorázovou a trvalou léčbu pro řadu dosud obtížně léčitelných, zejména dědičných, onemocnění.

📜 Historie

Myšlenka genové terapie se začala formovat v polovině 20. století, krátce po objevu struktury DNA v roce 1953. V 60. a 70. letech vědci začali uvažovat o využití virů jako dopravních prostředků (vektorů) pro doručení genetického materiálu do buněk.

• 1990: První schválená klinická studie genové terapie byla provedena ve Spojených státech. Byla aplikována na čtyřleté dívce trpící těžkou kombinovanou imunodeficiencí (SCID) způsobenou deficitem adenosindeaminázy (ADA). Do jejích T-lymfocytů byla vložena funkční kopie genu ADA.
• 1999: Obor utrpěl vážnou ránu po úmrtí Jesseho Gelsingera, osmnáctiletého pacienta léčeného pro metabolickou poruchu. Jeho smrt byla způsobena masivní imunitní reakcí na adenovirový vektor použitý při léčbě. Tento případ vedl k výraznému zpřísnění bezpečnostních pravidel pro klinické studie.
• 2003: V Číně byl schválen první komerční lék genové terapie, Gendicine, pro léčbu některých typů rakoviny.
• 2012: V Evropské unii byla schválena terapie Glybera pro léčbu vzácné dědičné poruchy metabolismu tuků.
• 2020: Nobelova cena za chemii byla udělena Emmanuelle Charpentierové a Jennifer Doudnaové za vývoj metody pro úpravu genomu CRISPR/Cas9, která otevřela nové, přesnější a efektivnější možnosti pro genovou terapii.
• 2023–2025: Došlo ke schválení prvních terapií založených na technologii CRISPR, jako je Casgevy pro léčbu srpkovité anémie a β-talasémie ve Velké Británii a USA. Výzkum se intenzivně zaměřuje na nové doručovací systémy (např. TIGR-Tas) a rozšíření aplikací na další onemocnění.

🧬 Princip a strategie

Cílem genové terapie je doručit do cílových buněk pacienta terapeutickou genetickou informaci. Toho lze dosáhnout několika strategiemi:

• Nahrazení/doplnění genu (Gene Augmentation): Do buňky se vloží funkční kopie genu, která nahradí chybějící nebo nefunkční gen. Toto je nejčastější přístup u nemocí způsobených ztrátou funkce jednoho genu (např. cystická fibróza, hemofilie).
• Inaktivace genu (Gene Silencing): Pokud nemoc způsobuje "špatně" fungující gen, který produkuje toxický protein, je cílem jeho funkci zablokovat. Toho lze dosáhnout například pomocí interferující RNA (siRNA).
• Editace genu (Gene Editing): Jedná se o nejpokročilejší přístup, který umožňuje přímou "opravu" chybné sekvence DNA v genomu buňky. K tomuto účelu se využívají nástroje jako CRISPR/Cas9, TALENs nebo ZFN (Zinc Finger Nucleases).
• Řízená buněčná smrt: Do nádorových buněk lze vnést geny (tzv. sebevražedné geny), které je učiní citlivými na určitý lék, což vede k jejich zničení.

Pro doručení genetického materiálu do buněk se používají tzv. vektory. Samotná DNA nemůže snadno projít buněčnou membránou, proto potřebuje "přepravce".

• Virové vektory: Nejčastěji používané. Využívá se přirozené schopnosti virů infikovat buňky a vkládat do nich svou genetickou informaci. Viry jsou upraveny tak, aby byly bezpečné – je odstraněna jejich schopnost způsobovat onemocnění a množit se. Nejčastěji se používají retroviry, lentiviry, adenoviry a adeno-asociované viry (AAV).
• Nevirové vektory: Zahrnují metody jako lipozomy (tukové váčky), nanopčástice nebo fyzikální metody (např. elektroporace). Jsou obecně považovány za bezpečnější, ale často jsou méně účinné než virové vektory.

🔬 Typy genové terapie

Genovou terapii lze dělit podle toho, jaké buňky jsou cílem léčby.

Somatická genová terapie

Tento typ terapie se zaměřuje na úpravu genů v somatických (tělních) buňkách pacienta, jako jsou krevní, jaterní nebo svalové buňky. Změny provedené v těchto buňkách se nepřenášejí na další generace a ovlivňují pouze léčeného jedince. Jedná se o jediný typ genové terapie, který je v současnosti klinicky využíván a eticky akceptován.

Somatickou terapii lze dále dělit podle způsobu provedení:

• Ex vivo (mimo tělo): Pacientovi jsou odebrány buňky (např. kmenové buňky z kostní dřeně), v laboratorních podmínkách jsou geneticky upraveny a následně jsou vráceny zpět do těla pacienta. Tento postup umožňuje lepší kontrolu nad procesem modifikace.
• In vivo (v těle): Terapeutický gen je pomocí vektoru vpraven přímo do těla pacienta, například infuzí do krevního oběhu nebo injekcí do cílového orgánu (např. oko).

Zárodečná (germline) genová terapie

Tento kontroverzní přístup by cílil na úpravu genů v reprodukčních buňkách (spermie nebo vajíčko) nebo v raných fázích vývoje embrya. Taková změna by byla dědičná a přenášela by se na všechny následující generace. Z důvodu závažných etických a bezpečnostních obav, včetně rizika nepředvídatelných a trvalých změn v lidském genofondu, je zárodečná genová terapie u lidí mezinárodně zakázána a neprovádí se.

💡 Aplikace a využití

Genová terapie má obrovský potenciál v léčbě širokého spektra onemocnění. V současnosti (2025) je již několik terapií schváleno pro klinické použití a stovky dalších jsou ve fázi klinických studií.

• Monogenní dědičné choroby: Jsou hlavním cílem genové terapie. Patří sem například:
  • Srpkovitá anémie a talasémie: Léčba pomocí CRISPR-Cas9 (Casgevy) opravuje gen pro hemoglobin.
  • Spinální svalová atrofie (SMA): Lék Zolgensma dodává funkční kopii genu SMN1.
  • Duchennova svalová dystrofie (DMD): Lék Elevidys dodává gen pro zkrácenou, ale funkční verzi proteinu dystrofinu.
  • Vrozené poruchy imunity (např. SCID).
  • Hemofilie: Terapie cílí na doplnění chybějícího genu pro srážecí faktory.
• Onkologie: Genová terapie se využívá i v léčbě rakoviny. Příkladem je CAR-T buněčná terapie, při které jsou pacientovy vlastní imunitní buňky (T-lymfocyty) geneticky upraveny tak, aby rozpoznávaly a ničily nádorové buňky.
• Infekční nemoci: Zkoumá se využití genové terapie k léčbě HIV.
• Oční choroby: Léčba dědičných onemocnění sítnice, jako je Leberova vrozená amauróza.
• Neurodegenerativní onemocnění: Probíhají výzkumy pro léčbu Huntingtonovy či Parkinsonovy choroby.

🔬 Pro laiky: Jak funguje genová terapie?

Představte si, že vaše tělo je obrovské město a každá buňka je dům. V každém domě je knihovna s návody na stavbu a provoz celého města – to je vaše DNA. Každá kniha v této knihovně je jeden gen.

Někdy se stane, že v jedné z klíčových knih je tisková chyba (mutace). Kvůli této chybě se například v elektrárně (buňce) vyrábí špatná součástka a celé město má problémy s energií – to je genetická nemoc.

Genová terapie je jako poslat do města velmi chytrého pošťáka (vektor, často upravený virus), který nese opravenou stránku (zdravý gen). Pošťák najde správný dům (buňku) a doručí opravenou stránku do knihovny.

Existují tři způsoby, jak to může udělat: 1. Přidání nové stránky: Pošťák prostě vloží novou, správnou stránku do knihovny. Stará stránka s chybou tam sice zůstane, ale dům už bude používat tu novou a začne vyrábět správnou součástku. 2. Zalepení špatné stránky: Pokud špatná stránka způsobuje aktivní problémy (vyrábí něco toxického), pošťák na ni nalepí speciální nálepku, aby ji nikdo nemohl číst. 3. Přepsání textu: Nejmodernější pošťáci (jako je systém CRISPR) mají s sebou kouzelné pero a zmizík. Najdou přesně to slovo, kde je chyba, vymažou ho a napíšou ho správně.

Když se oprava podaří, dům (buňka) začne fungovat správně a problémy v celém městě (nemoc) se mohou zmírnit nebo úplně zmizet. A protože se to opraví přímo v "návodu", může být tato oprava trvalá.

⚖️ Rizika a etické otázky

Přestože je genová terapie velmi slibná, je spojena s řadou rizik a etických dilemat.

• Bezpečnostní rizika:
  • Nežádoucí imunitní reakce: Tělo pacienta může reagovat na virový vektor jako na cizorodou látku, což může vést k život ohrožujícímu zánětu.
  • Inzertní mutageneze: Při použití virových vektorů, které vkládají gen do genomu, existuje riziko, že se gen vloží na špatné místo a naruší funkci jiného důležitého genu, což může vést například ke vzniku rakoviny.
  • Genotoxicita a imunotoxicita: Vložená DNA nebo vektor mohou samy o sobě poškodit buňky nebo vyvolat nežádoucí imunitní odpověď.
  • Off-target efekty: Nástroje pro editaci genů (jako CRISPR) mohou omylem provést změny na jiných, nechtěných místech v genomu.
• Etické otázky:
  • Vysoká cena: Genové terapie jsou extrémně drahé, náklady se pohybují v milionech až desítkách milionů korun na pacienta. To vyvolává otázky ohledně dostupnosti a spravedlnosti v přístupu k léčbě.
  • Somatická vs. zárodečná terapie: Zatímco somatická terapie je obecně přijímána, zásahy do zárodečné linie jsou považovány za překročení etické hranice kvůli trvalým a dědičným změnám v lidském genofondu.
  • Vylepšování člověka (Enhancement): Existují obavy, že by technologie genové terapie mohla být v budoucnu zneužita nejen k léčbě nemocí, ale i k "vylepšování" lidských vlastností, jako je inteligence, fyzická síla nebo vzhled, což by mohlo vést k vytvoření "designových dětí" a prohloubení sociální nerovnosti.

🚀 Budoucnost

Budoucnost genové terapie je velmi slibná a očekává se její rychlý rozvoj. Klíčové trendy zahrnují:

• Nové nástroje pro editaci genů: Vývoj ještě přesnějších a bezpečnějších systémů, jako je editace na úrovni RNA (CRISPR-Cas13) nebo nové systémy jako TIGR-Tas, které minimalizují rizika.
• Lepší doručovací systémy: Výzkum se zaměřuje na vývoj nevirových vektorů (např. nanopčástic), které by byly bezpečnější a umožnily by cílené doručení do specifických tkání, například pomocí jednoduché intravenózní aplikace.
• Rozšíření na komplexní onemocnění: Snaha o využití genové terapie nejen pro vzácné monogenní choroby, ale i pro běžnější, multifaktoriální onemocnění, jako jsou kardiovaskulární onemocnění, diabetes mellitus nebo neurodegenerativní poruchy.
• Personalizovaná medicína: Terapie budou stále více šité na míru genetickému profilu konkrétního pacienta, což zvýší jejich účinnost a bezpečnost.

Genová terapie představuje jednu z největších revolucí v moderní medicíně a má potenciál zásadně změnit způsob, jakým léčíme nemoci, a nabídnout naději milionům pacientů po celém světě.

Zdroje

Genová terapie - WikiSkripta Genová terapie: léčba, která se podá jednou za život - Zdravotnictvi-medicina.cz Strategie AV21 – Genová a přesná terapie První terapie pomocí CRISPRu je schválená - ČT24 Léčba pomocí editace genů. Přichází CRISPR medicína - WIRED Genové terapie budoucnosti vyvolávají vážné etické otázky - Allnews.cz Genová Terapie - Informační systém Masarykovy univerzity Genová terapie 2025: TIGR-Tas, CRISPR a AAV mění pravidla hry - Biogen.cz