LIỆU PHÁP GEN

GENE THERAPY


LIỆU PHÁP GEN (LPG)
 LPG là gì?
 LPG được dùng làm gì?
 Làm sao sử dụng LPG? Hay sử dụng LPG như thế nào?
 Việc ứng dụng LPG: thành tựu và thất bại?
 Thuận lợi và hạn chế của LPG?
…


LIỆU PHÁP GEN (LPG)

 Sửa chữa gen bệnh
 Thay gen bệnh bằng gen lành
 Ức chế sự biểu hiện của gen bệnh
 Tiêu diệt tế bào (TB) bệnh


LPG - CHUYỂN GEN LÀNH VÀO MÔ BỆNH
Bệnh máu khó đông do
thiếu/hư YTĐM số IX ở chó
BT: máu đông trong 8-10 phút
Bệnh: máu đông trong 50-60 phút

QT CG 1 giờ,
Biểu hiện trong 15 tháng,
Đông máu trong 20 phút
TS. Kenneth Brinkhous (ĐH North Carolina)

VLDT cần
chuyển

Phương
pháp

Chiến lược
chuyển


1. Chiến lược CG

2. Phương pháp CG

3. VLDT cần chuyển

 Trực tiếp: In vivo

 Vector virus (VR)

 Gen lành

 Nhiều giai đoạn:

 Vector không VR

 Gen gây chết

 PP vật lí: vi tiêm, bắn

gen

 Antisense
acid

Ex vivo  in vivo
TB nhận thường là TB
sinh dưỡng chưa biệt
hóa.

nucleic

Một bộ bao gồm:
Gen
Promoter mạnh
Gen chọn lọc
Plasmid/ VR vector


CÁC CHIẾN LƯỢC CG
• In vivo

• Vector chuyển chứa các trình tự gen mục tiêu được đưa trực tiếp
vào bệnh nhân, và được thiết kế cho tế bào/mô đích
• Được kiểm soát như các sản phẩm sinh học/CNSH khác, theo
hướng dẫn của FDA
• Ex vivo

• Tế bào biến đổi di truyền bằng vector ex vivo và được đưa vào cơ
thể bệnh nhân

• Được kiểm soát như các tế bào ghép, theo hướng dẫn của FDA


CÁC CHIẾN LƯỢC CG

1.

Đầu tiên, VLDT được chuyển vào tế 1. VLDT được truyền trực tiếp vào cơ thể
bệnh nhân;
bào được nuôi cấy in vitro

2.

Quá trình được kiểm soát; tế bào CG 2. Khả năng kiểm soát thấp; ít thao tác;
được chọn lọc và nuôi cấy tăng sinh;
3. Chỉ dành cho những mô không phát
nhiều thao tác hơn
triển in vitro; hoặc những tế bào nuôi in
vitro không thể chuyển trở lại vào cơ
TB thường của tự thân BN; được
thể
ghép trở lại vào cơ thể BN

3.

Ex vivo  In vivo

In vivo

CÁC PHƯƠNG PHÁP CG


CÁC PHƯƠNG PHÁP CG
1 Tiêm DNA trần vào khối u bằng syringe
-- DNA được phủ các hạt đạn vàng (bắn gen),
không dùng trong trường hợp ung thư

2 Chuyển DNA bằng liposome

3 Các phương tiện sinh học (vector) như VR và VK
VR được biến đổi DT sao cho không nhân lên khi ở bên trong cơ thể
chủ
và là phương tiện chuyển gen hiệu quả nhất hiện nay


Các vector chuyển gen
• Vector = tác nhân mang và chuyển vật liệu di truyền vào tế bào
• Vector có thể là
• viral (retroviral, lentiviral, adenoviral, …)
• non-viral (plasmid DNA, liposomes, …)

• Vector & và phương pháp chuyển
• Nâng cao sự biểu hiện gen phù hợp với nhu cầu
• Nâng cao hiệu quả chuyển gen

• Hướng tiếp cận mới
• Kĩ thuật “chỉnh sửa (editing)” gen Sangamo (zinc finger nucleases)

Tiêm DNA trần


LPG DNA trần

Chuyển vào trong
mạch

Chuyển vào
trong cơ

 Gan và cơ

Dạng vòng ổn định hơn dạng plasmid không vòng
-- Theo thời gian, sự biểu hiện in vivo thấp dần
-- Rất rẻ


Vaccin DNA

Diệt VR và VK
(VC truyền thống thì tốt hơn
khi có sẵn)

Bị động
Làm tăng PUMD đã có trước đó
đ/v UT

LP miễn dịch ung thư

Chủ động
Khởi phát PUMD kháng lại
KN khối u không nhận diện
được


Ứng dụng vaccine DNA trần ở bệnh truyền nhiễm
HIV
hepatitis B and C
Influenza
Papilloma
Cytomegalovirus

Tuberculosis,
Lyme disease
Helicobacter pylori
Malaria
TB T nhận diện TB gan với KST sốt rét bên trong

Sản xuất IFN-gamma

IFN-gamma kích thích sự trình diện K

www.malaria-vaccines.org.uk


Vaccin DNA
Thành phần MD quan trọng của KN sốt rét
Vài epitope có bản chất peptid
Được nhận diện bởi TB T

Vaccin DNA mã hóa cho
phần chèn
có thể nhận diện miễn dịch

protein có tên là
thrombospondin related
adhesion protein (TRAP).


Bắn gen
Được sáng chế dành cho chuyển gen vào TB thực vật
Có thể ứng dụng cho TB ĐV hữu nhũ
DNA plasmid được dồn vào
hạt vàng hay tungsten có
kích thước 1-3 micron.

DNA hạt vàng trong da sau khi được bắn
gen


Loạn dưỡng cơ Duchenne
(Duchenne muscular dystrophy_DMD)
Liên kết NST X; 1/3500 trên TG
30% trường hợp có đột biến mới
Không có dystrophin, protein màng TB
(xấp xỉ 0.01% protein cơ xương).


Chuyển minigen dystrophin ở chuột LDC

LPG

Không điều trị

Gen: 2.4 Mb, mRNA: 14 kb (lớn quá, không thể dùng vector)
Kiểu hình Becker: chuyển không hoàn thiện trình tự


2003

Chuyển gen dystrophin ở người

Thử nghiệm phase 1
Chín BN trong ba nhóm:
Tiêm 1 liều thấp plasmid+dystrophin
Tiêm 1 liều cao plasmid+dystrophin

Xét
nghiệm
mô cơ

Tiêm 2 lần liều cao plasmid+dystrophin

Sự biểu hiện dystrophin 1 đến 10% ở các sợi cơ của nhóm 1 và 2, 100%
ở nhóm 3

Không PUMD, không tác dụng phụ

Liposome
 Cải tiến LPG dùng DNA trần (plasmid
hay non-plasmid)
 Nâng cao tỉ lệ chuyển thành công
 Màng lipid  hiệu quả >>>: tránh thoái
biến DNA

Thuốc trị liệu


Cationic liposome
Đầu lipid tích điện +

Các giọt lipid tích điện (+) có thể tương tác với các DNA
tích điện (-), bao phủ và chuyển DNA vào TB
Lipofectin, lipofectamine, lipofectase….


Liposome
Liposome nhanh chóng bị “xóa sổ” khỏi dòng máu
và bị thu nạp bởi các macrophage ở gan
Trouble shooting
Các phối tử bề mặt của liposome làm giảm sự thoái biến
(monosialoganglioside hay polyoxyethylene)


Liposome biến đổi
hydrophilic polyoxyethylene

Piedmont

Máu-gan
Da


Liposome biến đổi
Ruột - Đường uống

Immunoliposome – tác kích chủ động

 Kháng thể của myosin nội bào hướng liposome đến
vùng tim bị nhồi máu
 Kháng thể kháng các phân tử đặc hiệu khối u hướng
liposome đến vị trí khối u