Summary
Samenvatting Medische celbiologie Viggo Van Tendeloo
- Course
- Institution
Samenvatting van cursus 'Medische celbiologie Viggo Van Tendeloo'
[Show more]
Seller
Followdriesluyten
Content preview
Samenvatting Medische celbiologieHoofdstuk 14: Gentherapie
14.1. Inleiding
Met ontdekking van recombinante DNA technologie die toelaat om nieuwe genen te
transfereren in eukaryotische cellen, werd ook veel aandacht besteed aan
gentherapie als nieuwe vorm van medische behandeling van ongeneselijke ziekten
o Laatste 2 decennia: stijging interesse in dit domein om humane ziekten te
behandelen (zowel erfelijk als verworven) --> ° 100den klinische protocols
Alle gentherapie strategieën hebben 2 essentiële technische vereisten
o De efficiënte introductie van het relevante genetische materiaal in de
targetcel
o Expressie of modulatie van de GOI, leidend tot het therapeutisch voordeel
o Opm. conceptuele en technische hindernissen die betrokken zijn bij deze
vereisten zijn de onderwerpen/doelen van actieve research
Vb. virale vectoren zijn meest wijd gebruikt, ook al zijn er vele
limitaties/nadelen aan verbonden <-> nieuwe en veiligere
benaderingen zijn nu opgang aan het maken
Gentransfer mechanismen worden meer efficiënt en long-term genexpressie wordt
bereikt --> de variëteit aan ziekten die getarget kunnen worden door gentherapie zal
uitbreiden
o Vanaf opkomst recombinante DNA-technologie --> meer aandacht naar
gentherapie trials, maar in het begin kon dit veld niet op tegen de hype en
verwachtingen van het wetenschappelijk onderzoek/veld
o Laatste jaren (vanaf 2000) zijn er succesvolle therapieën ontwikkeld voor de
genezing van oa. retinale dystrofie, kanker, ALD,...
o MAAR: vele humane ziekten die potentieel vatbaar zijn voor gentherapie
zullen buiten bereik blijven totdat meer efficiënte gen-leveringssystemen
en/of in vivo selectie strategieën worden ontwikkeld
Nieuwe targeted genoom editing tools zoals ZFN, TALEN en
Crispr/Cas9 evolueren snel en maken gen-insertie, disruptie en
correctie van mutaties mogelijk met ongeëvenaarde efficiëntie en
target specificiteit
14.2. Gentherapie: definities en types
= therapeutische techniek mbt transfer van genetisch materiaal (coderend en/of niet-
coderende sequenties) in cellen van een patiënt met het doel om de normaal
celfunctie te verhogen of te herstellen of de cellen te doden
o --> cellen worden dus ingezet als therapie (zijn een complex farmaceuticum) +
cellen vaak eerst modificeren (via inbreng van genen) voordat we ze gaan
gebruiken --> gentherapie is vaak ook celtherapie omdat cellen gemodificeerd
, worden (via de genen) en dan ingebracht worden in lichaam van patiënt: gen-
en celtherapie gaan hand in hand en zijn dus vaak hetzelfde
o Somatische gentherapie: gentransfer in somatische cellen (modificeren) en
deze gebruiken als therapie
Geen opzettelijk effect op de offspring (geen bedoelde consequenties
voor de offspring --> moeten we altijd wel checken)
o Germline gentherapie: gentransfer in germcellen en deze gebruiken als
therapie
Intentioneel/bedoeld effect op de offspring
Verticale transmissie: van ouders (moeder) op kind
Is eigenlijk verboden
Types van gentherapie:
o Gene addition:
Meest frequent gebruikte GT-techniek
= transfer van een gezonde (extra) kopie van een ziekte-gerelateerd
gen in de patiënten-cellen (waar gen dysfunctioneel was of te lage
expressie had)
o Genexpressie modulatie:
RNA-interferentie (siRNA), shRNA, miRNA
o Genoom engineering zoals bv. ZFN’s, TALEN’s en CRISPR/cas9 systeem
o Suicide gentherapie:
= kanker gentherapie: kankercellen doden zichzelf
Vaak gebaseerd op HSV-TK-gancyclovir systeem
o Oncolytische virussen = virotherapie:
Is niet gentherapie strictu sensu
Deze virussen kunnen enkel repliceren in kankercellen (neoplastische
cellen) en deze cellen zullen dus specifiek doodgaan (want virus kan
hierin virale cyclus doorlopen <-> geen normale/gezonde cellen zullen
sterven omdat hier replicatie niet mogelijk is)
Ex vivo versus in vivo gentherapie:
o Ex vivo: cellen/weefsels van interesse uit lichaam van patiënt isoleren -->
modificeren via vectoren die het therapeutische GOI hebben --> de
geëngineerde cellen die therapeutisch gen bevatten dan als therapie
toedienen
o In vivo: inbrengen van targetbare, injecteerbare (IV, intratumoraal,
subcutaan,...) vectoren (met GOI)
Is geen celtherapie in theorie want geen cellen toegediend als
therapie
,14.3. Klinische gentherapie trials
Vanaf 1989 (met start van de
recombinante DNA-technologie):
meer dan 2800 klinische gentherapie
trials werden goedgekeurd
wereldwijd
o Vele hiervan zitten in de fase I
(56%)
Hier safety van de
therapie getest
o Ook een deel zit in de fase I/II
(22%)
Hier safety en efficiëntie van de therapie getest
o En een deel in de fase II (17%)
Hier efficiëntie van de therapie getest
DUS: de meeste klinische protocols (>95%) betrekt early-phase trials
(fase 1 en/of 2)
o MAAR: slechts weinig trials/therapieën halen de fase III en IV (respect. 4% en
0.2%)
Want enkel als er safety (geen neveneffecten) en efficiëntie is van de
therapie --> dan pas naar de fase III trials (placebo control,
gerandomiseerde trials in grote groep van patiënten)
o Opm. dus vanaf 1989 = opgang van de recombinante DNA-technologie begon
het aantal trials exponentieel te stijgen omdat we dus wisten hoe we een cel
konden modificeren en dus ook het genexpressie profiel konden modificeren
--> nadien begon het te stagneren (maar gentherapie blijft bestaan ondanks
de vele falingen)
De meeste van deze trials (65%) wordt uitgevoerd in de USA
o Andere landen waar zo’n trials gebeuren: UK (8%), China (5.5%), dan een
aantal Europese landen zoals Frankrijk, Nederland, Spanje,... (kleinere
percentages) --> opm. België: 0.8%
Ziekten die getarget worden door gentherapie
o Het doel van gentherapie was het behandelen van monogenetische ziekten
(gentherapie werd hiervoor eigenlijk bedacht) --> slechts een minderheid van
de trials target dit type van ziekten (<10%)
o Het merendeel van de humane gentherapie trials (>60%) targetten kanker -->
oa. insertie van tumorsuppressorgenen, immunotherapie, ocolytische
virotherapie en suicide gentherapie
o Andere ziekten die getarget worden zijn: cardiovasculaire, neurologiche,
inflammatoire,... ziekten
Gebruikte vectoren in gentherapie trials:
o Meeste trials gebruiken virale vectoren, waarbij recombinante adenovirussen
het meest gebruikt worden (20%)
, o Andere zijn: retrovirale vectoren (17%), naakt/plasmide DNA (16%), lentivirus
(8% zoals HIV of HIV-afgeleid virus + is van zelfde familie als retrovirus),
adeno-associated virus (8%)
Gentypes die getransfereerd worden in gentherapie trials (= transgen)
o Antigenen (meest), cytokines, tumor-suppressor genen, monogenische
ziektegenen, cel-groei gerelateerde genen, receptorgenen,...
o Omdat de meeste trials kanker gentherapie trials zijn: genen betrokken in
neoplastische processen (oncogenen, tumor-suppressorgenen,
hormoongenen) en tumor immuun-gerelateerde genen (tumor antigenen,
cytokines) worden het meest wijd bestudeerd
Lees p30 (globaal beeld hebbe, maar wordt verder nog uitgelegd normaal)
14.4. Wat zijn de hoofdzakelijke uitdagingen van gentherapie
Gen-levering: NZ’n in celkern brengen
o Efficiëntie (%) van tranfectie/transductie
o Welke vector gebruikten we om de transfer te doen
Therapeutisch expressie level
o Hoe lang komt GOI tot expressie
o Is er een permanente of transiënte expressie
o Is er een hoog genoeg expressielevel om als therapie te kunnen dienen
Targetting van het juiste orgaan (voor in vivo gentherapie)
o Welk vector design gebruiken we
o Het moet een veilige targetting zijn: vector moet juiste orgaan targetten en
mag geen gezond weefsel targetten
o Gaan we een selectieve expressie gebruiken --> vb. als vector lever moet
targetten, maar toch ook de long kan bereiken, kan je ervoor zorgen dat het
GOI niet geëxpresseerd wordt in de longen door gebruikt te maken van een
weefsel-specifieke promotors (hier lever-promotors omdat we lever willen
targetten)
14.5. Gentransfer/levering technologie
14.5.1. 3 types van gentransfer technologies
Er bestaat niet zoiets als het ideale vehikel systeem voor alle gentherapie
toepassingen --> in elke gentherapie setting: het optimale vector systeem wordt
bepaald door de oorsprong van de ziekte (overgeërfd of verworven), het type van
gen-levering (in vivo of ex vivo), de tijd van transgen-expressie (long-term of short-
term) en het target celtype
o Een variëteit aan biologische, biochemische en biofysische gentransfer
methoden werd ontwikkeld om om te kunnen gaan met het ‘delivery
problem’
Biofysische methoden
o Introductie van NZ’n door modificatie van de fysische eigenschappen van het
celmembraan = transfectie
The benefits of buying summaries with Stuvia:
Guaranteed quality through customer reviews
Stuvia customers have reviewed more than 700,000 summaries. This how you know that you are buying the best documents.
Quick and easy check-out
You can quickly pay through credit card or Stuvia-credit for the summaries. There is no membership needed.
Focus on what matters
Your fellow students write the study notes themselves, which is why the documents are always reliable and up-to-date. This ensures you quickly get to the core!
Frequently asked questions
What do I get when I buy this document?
You get a PDF, available immediately after your purchase. The purchased document is accessible anytime, anywhere and indefinitely through your profile.
Satisfaction guarantee: how does it work?
Our satisfaction guarantee ensures that you always find a study document that suits you well. You fill out a form, and our customer service team takes care of the rest.
Who am I buying these notes from?
Stuvia is a marketplace, so you are not buying this document from us, but from seller driesluyten. Stuvia facilitates payment to the seller.
Will I be stuck with a subscription?
No, you only buy these notes for $17.83. You're not tied to anything after your purchase.
Can Stuvia be trusted?
4.6 stars on Google & Trustpilot (+1000 reviews)
73314 documents were sold in the last 30 days
Founded in 2010, the go-to place to buy study notes for 14 years now