Wat is in vivo gentherapie?
In vivo gentherapie is een proces waarbij de genetische samenstelling van cellen wordt gewijzigd om een therapeutisch effect te produceren dat ziekten voorkomt of behandelt. Defect of ontbrekend erfelijk materiaal - DNA - in de kern van de cellen van de patiënt wordt gewijzigd of vervangen door gezonde genen. Speciaal gemodificeerde virussen fungeren als de dragers van het nieuwe genetische materiaal en leveren het af aan de beoogde cellen of weefsels van de patiënt. De overdracht van genetisch materiaal vindt plaats in het lichaam van de patiënt tijdens in vivo gentherapie.
Het proces van in vivo gentherapie onderscheidt zich van ex vivo gentherapie doordat de laatste procedure cellen uit het lichaam van de patiënt haalt, genen invoegt en de cellen in het laboratorium kweekt in plaats van in het lichaam van de patiënt. De cellen die het nieuwe DNA bevatten worden later opnieuw in de noodzakelijke weefsels van de patiënt gebracht. De Latijnse term ex vivo betekent 'uit de levenden' en in vivo betekent 'in de levenden'. Deze behandeling vereist in het algemeen extractie en vervanging van het beenmerg van de patiënt in twee afzonderlijke operaties.
De dragers of vectoren die het therapeutische genetische materiaal afleveren zijn retrovirussen, adenovirussen, herpesvirussen en andere virussen. Het eigen genetische materiaal van de virussen wordt verwijderd of geïnactiveerd, waardoor ze onschadelijk en niet in staat zijn om ziekten over te dragen. Het genetische materiaal wordt dan vervangen door de therapeutische genen. Verschillende virussen richten zich op verschillende cellen en weefsels in het lichaam. Ze leveren het nieuwe genetische materiaal op een manier die vergelijkbaar is met de methode die wordt gebruikt door ziekteverwekkende virussen wanneer ze genen in gastheercellen injecteren terwijl ze een ziekte overdragen.
Genafgifte is alleen effectief als delende cellen het doelwit zijn. Om de therapeutische genen die tijdens in vivo gentherapie zijn afgegeven, in het weefsel tot expressie te brengen, moeten ze worden ingebracht in cellen die mitose ondergaan, het proces van celdeling. Hierdoor kan het nieuwe DNA zich door de weefsels van de patiënt verspreiden. Nadat het virus het nieuwe DNA heeft afgeleverd, sterft het af of wordt het aangevallen door het immuunsysteem.
Medische professionals gebruiken gentherapie voor de behandeling van verschillende soorten kanker, erfelijke ziekten veroorzaakt door een genetisch defect, humaan immunodeficiëntievirus (HIV) en andere ziekten. De techniek werkt het beste bij ziekten die worden veroorzaakt door enkele defecte genen. Veel chronische ziekten worden veroorzaakt door meerdere genaandoeningen en vormen een grotere uitdaging.
In vivo onderzoek naar gentherapie richt zich op het perfectioneren van specifieke vectoren voor gerichte cellen en weefsels, het verhogen van de efficiëntie van gentransfer, het verhogen van de consistentie van genafgifte naar een exacte locatie in de DNA-sequentie van de patiënt en het onderzoeken van nieuwe ziektebestrijdende toepassingen voor deze techniek. Onderzoek heeft ook aandacht besteed aan de problemen van afstoting van het ingebrachte therapeutische DNA en het vergroten van de effectiviteit van genoverdracht op de lange termijn. Effectieve, niet-invasieve methoden voor het detecteren van genexpressie in de weefsels en cellen van de patiënt na in vivo gentherapie zijn ook onderzocht.