Hastalıkları Genlerle Tedavi Etmek

Kanser, Down sendromu, renk körlüğü gibi pek çok hastalığın kökeninde genler vardır. Ancak bu hastalıkları tedavi etmek için kullanılan geleneksel yöntemlerde sadece belirtiler ortadan kaldırılmaya çalışılıyor, hastalığın kökeninde yer alan genlere bir müdahalede bulunulmuyor.

İnsanların genlerine müdahale ederek hastalıkları tedavi etme fikri ilk olarak 1972’de ortaya atılmıştı. Aradan geçen yaklaşık 50 yılda konu üzerine pek çok çalışma yapıldı. İlk gen tedavisi ilacı 2003 yılında Çin’de piyasaya sürüldüyse de dünyanın geri kalanının gen tedavilerinin faydaları ve güvenliği konusunda ikna olması kolay olmadı. Ancak son birkaç yılda durum değişmeye başladı. Şu an çeşitli kanser türleri, kalıtsal hastalıklar ve viral enfeksiyonların tedavisi için kullanılan 10’un üzerinde gen tedavisi var.

Gen tedavilerinde iki ana yöntem kullanılır: sağlıklı genleri hastalıklı hücrelere aktarmak ve sorunlu genlerin çalışmasını engellemek. Her iki yöntem de özel olarak tasarlanıp üretilmiş DNA parçalarının hastalıklı hücrelere aktarılmasını gerektirir.

DNA parçalarını hastalıklı hücrelere aktarmak için vektör olarak isimlendirilen taşıyıcılar kullanılır. Vektörlerin yeterli miktarda gen taşıyabilmesi ve sadece arzu edilen türdeki hücrelere dağıtım yapmasının yanı sıra bağışıklık sisteminin vektörlere tepki vermemesi beklenir. Ayrıca hücrelere aktarılan genlerin, sorunun giderilebilmesi için, yeterli miktarda proteinin üretilmesini sağlaması da gerekir. Bunların yanı sıra önemli bir yan etki de ortaya çıkmamalıdır. Gen tedavilerinde kullanılan vektörler genel olarak iki gruba ayrılabilir: viral ve viral olmayan.

The U.S. Food and Drug Administration

Virüsler kendi başlarına çoğalamaz, kopyalarını üretmek için bir konakçıya ihtiyaç duyarlar. Bir virüs bulaştığı konakçı hücrenin genetik malzemesini kullanarak çoğalır. Hatta retrovirüsler kendi genetik malzemelerini konakçı hücrenin genomuna kopyalar. Viral vektörlerin kullanıldığı gen tedavilerinde özel olarak tasarlanıp üretilmiş genleri hastalıklı hücrelere aktarmak için virüslerin bu özelliğinden yararlanılır. Tedavi amacıyla kullanılacak DNA parçaları virüslerin DNA’sına eklenir ve hastanın vücuduna aktarılır.

The U.S. Food and Drug Administration

Viral olmayan yöntemlerdeyse DNA bazen çıplak olarak bazen de çeşitli parçacıklar ya da organik moleküllerle beraber vücuda aktarılır. Örneğin çıplak DNA bazen doğrudan vücuda enjekte edilir bazen de altın parçacıklarının üzerine tutturulduktan sonra gen tabancası olarak adlandırılan cihazlarla hastalıklı hücrelerin üzerine “ateşlenir”.

Viral yöntemler, viral olmayan yöntemlere göre genleri hastalıklı hücrelerin çekirdeklerine aktarma konusunda daha başarılıdır. Genellikle yöntemin tek bir kez uygulanması bile hastalıklı hücrelere istenilen miktarda gen aktarmak için yeterlidir. Viral olmayan yöntemlerin etkili olabilmesi içinse en azından birkaç kez uygulanması gerekir. Ancak viral yöntemler pahalıdır. Ayrıca vektör olarak kullanılan virüslerin bağışıklık sisteminden tepki görme ya da çeşitli sağlık sorunlarına sebep olma riski vardır. Viral olmayan yöntemler ise bağışıklık sisteminde bir tepkiye sebep olmaz. Ayrıca bu yöntemde, viral olmayan yöntemlerin aksine, aktarılabilecek gen miktarı neredeyse sınırsızdır.

Hastalıklı hücrelere aktarılan DNA parçalarının uzun süre etkili olabilmesi ancak hücrenin genomunun bir parçası olmalarıyla mümkündür. Çünkü yalnızca bu sayede hücre bölünmesi sırasında nesilden nesile aktarılabilirler. Eğer hücrelere aktarılan DNA parçaları hücrenin kendi DNA’sına eklenmiyorsa, etkili olabilmeleri için, tedavinin tekrar tekrar uygulanması gerekir.

Bugüne kadar geliştirilmiş gen tedavilerinin bazıları hücrelere iyi genler taşıyor bazılarıysa hastalıklı genlerin çalışmasını engelliyor.

Hücrelere iyi genler taşıyan ilaçların bazıları şunlar:

Görseli büyütmek için üstüne tıklayın.

Sorunlu genlerin çalışmasını engelleyen gen tedavilerinden bazıları da şunlar:

Görseli büyütmek için üstüne tıklayın.

Kaynaklar:

• Daley, J., “Gene theraphy arrives”, Scientific American, 1 Ocak 2020.
• Mali, S., “Delivery systems for gene therapy”, Indian Journal of Human Genetics, Cilt 19, s. 3, 2013.