Hastalıklı Geni Sağlıklı Olanla Değiştirerek Kalıtsal Hastalıkları Yok Etme: Gen Tedavisi
gen tedavisi, genetik hastalıkların tarihe karışması için gerekli olan, henüz geliştirilmesi tamamlanamamış teknikler bütünüdür.
gen terapisi uygulanacağı hücre tipine göre veya modifikasyon için izlenen metodolojiye göre farklı klasifikasyonlarda incelenebilir. şayet terapi somatik hücrelere uygulanacaksa modifikasyon da nesilden nesile aktarılmaz. (editlenen somatik hücreler belki dolaylı olarak germ hücrelerini de etkiler ama o ayrı bir konudur) germ line hücrelerine uygulanan işlemler ise doğal olarak kalıtılır.
metodolojik bir klasifikasyon için iki ana gruptan söz edilebilir:
1) viral
2) non-viral
bu sistemler de kendi içlerinde entegrasyona göre alt gruplara ayrılırlar. bu alt gruplardan bazıları entegrasyon prensibini esas alırken bazıları almaz. her virüsün kendisine göre avantajı veya dezavantajı olabilir. (alfavirüs vektörlerinde bazı proteinlerden dolayı apoptoz indüksiyonu sorununun olması gibi.)
entegrasyona bağlı viral sistemlere örnek olarak lentiviral vektörler verilebilir. neden lentivirüs ailesi bu işlerde tercih edilmektedir? çünkü her virüs çekirdek zarını aşamaz. bazı virüslerin enfekte edebilme yetileri bu yüzden konakçıların bölünme süreçleri ile limitlenebilir. lentivirüste böyle bir penetrasyon problemi namevcuttur.
viral sistemlerden entegrasyona bağlı işleyenlere ikinci bir örnek olan retrovirüsler bu sorundan muzdariptir. retrovirüslerde gag, pol ve env genleri çıkarılarak yerine terapi için gerekli olan genler koyulur.
baculo, adenovirüs gibi numuneler ise entegrasyonun olmadığı viral sistemlere dahildir.
nonintegrating gene therapy vectors
viral olmayan mekanizmalar ise dna plazmidleri veya vektörsüz taşınan başka moleküllerdir. zamanında sitogenetikçi barbara mcclintock nobel fizyoloji veya tıp ödülü'nü mısır bitkisinde keşfettiği transpozonlarla kapmıştır. transpozona bağlı terapide bilinmesi gereken üç önemli sistem vardır: sleeping beauty, tol2 ve piggybac.
literatürde bu tekniklerin viral vektörlerle kıyaslamalarının yapıldığı pek çok makale bulunabilir. mesela bu makalede, bu sistemlerden alınan neticenin ilk etaplarda viral vektörlerle elde edilen sonuçlar kadar iç açıcı olmadığı fakat daha sonra kodon optimizasyonu gibi çeşitli tekniklerle efektifliğin kademeli olarak yükseltildiği yazılmıştır. bu makalede yapılan açıklama ise biraz farklıdır: viral vektörlerle ilişkili ölümcül yan etkilerin klinik uygulamayı engellemiş olduğu iddiası ortaya atılmıştır.
son olarak, viral veya entegrasyonal olmayan bazı mekanizmalar da not edilebilir. bir dna plazmidinin kas içine enjekte edilmesi göreceli olarak basit olsa da transfeksiyonun başarı oranını yükseltmek için gen tabancaları geliştirilmiştir.
lipozomlar da terapi için moleküler kargo görevi görebilir.
liposomes for use in gene delivery
epitel engeller, kan dolaşımındaki engeller ve hücresel engeller için:
barriers to liposomal gene delivery: from application site to the target
bu sitede reklamı yapılan elektroporasyon ve nucleofector teknolojisi de metodolojik olarak viral veya entegrasyonal olmayan bir sisteme dayanmaktadır. teknik görüldüğü gibi isviçreli bir biyoteknoloji şirketine aittir.
tekniğin mantığı basitçe şudur: hücrelere uygulanan elektrik alan hücre zarının geçirgenliğini artırır. uygulanan voltaja ek olarak hücre tipine özgü materyallerle substrat transferi ciddi oranda basitleştirilir.
tüm bu sistemlerin ne kadar başarılı olacaklarını önümüzdeki asırda göreceğiz.
Richard Dawkins'in Özgür İradeyi Sorgulatan Çarpıcı "Gen Bencildir" Teorisi
