Naukowcy z University of Wisconsin-Madison (USA) ogłosili erę nowych systemów dostarczania genów do komórek, bezpieczniejszych niż wirusowych i efektywniejszych niż plazmidowe. Mają one wykorzystywać transpozony, zwane też “skaczącymi genami”. Publikacja ukazała się we wrześniowym numerze “Applied Biosafety“.

Aby przenieść gen z punktu A do punktu B naukowcy i lekarze dysponują na razie dwiema metodami. Pierwsza polega na użyciu wirusa jako wektora, który efektywnie przenosi pożądane geny do komórek, druga wykorzystuje plazmidy, które również przenoszą geny, ale zwykle na krótki czas. Problem polega na tym, że wirusy mogą powodować choroby, a także wbudować się w DNA docelowego genomu w pobliżu onkogenu zwiększając ryzyko powstania nowotworu. Plazmidy nie powodują takiego ryzyka, ale mało efektywnie replikują się w komórkach.

Proponowana metoda wykorzystuje potencjał transpozonów w przenoszeniu fragmentów DNA. Można ją wykorzystać prawie w każdym przypadku, w którym zastosowano by wirusy, ale jest bezpieczniejsza. Obecnie w USA około 140 prób terapii genowej jest w toku, większość dotyczy leczenia nowotworów. Żadna ze stosowanych metod nie jest wystarczająco efektywna ani bezpieczna, aby FDA dopuściła ją do rutynowego stosowania. Zdarzają się też tragiczne, nieprzewidziane zdarzenia, które obalają twierdzenie o bezpieczeństwie danej strategii; tak było na przykład z 36-letnią Amerykanką, która zmarła w czasie eksperymentalnej próby po wstrzyknięciu w jej kolano inżynierowanego wirusa, który miał ją wyleczyć z reumatoidalnego zapalenia stawów. Przyczyna śmierci jest badana, a FDA przerwała test.

Według autorów, transpozony są bezpieczniejsze, w proponowanej technice nie ma części infekujących i zminimalizowane jest ryzyko mutagenezy insercyjnej. Naukowcy pracują nad udoskonaleniem techniki dostarczenia genów w miejsca pozbawione onkogenów. Przewaga metody transpozonowej nad plazmidową jest taka, że osiągnięta zostaje stabilna ekspresja genów wprowadzonych do komórek zwierzęcych. Aby ujarzmić skaczące geny badacze używają enzymu do przeniesienia pożądanego DNA z jednej cząsteczki DNA do innej w obrębie komórki. Następnie enzym ten zostaje wyłączony, co hamuje geny przez dalszą transpozycją.

Autorzy przyznają, że do zastosowania transpozonów w terapii genowej droga jeszcze daleka – trzeba dopracować kwestie techniczne i bezpieczeństwa, uważają jednak, że użycie takich nowych wektorów jest wielką szansą na zmaksymalizowanie zalet i zminimalizowanie wad obecnych systemów wektorowych.

Marta Warsińska

źródło: University of Wisconsin-Madison News

———————————
Oryginalna publikacja: Margy S. Lambert, “Molecular Biosafety-Safety Advance: Transposon Gene Delivery Systems”, Applied Biosafety: Journal of the American Biological Safety Association, Volume 12, Number 3, 2007