Att utveckla säkra och effektiva genterapier och få dem godkända för klinisk användning tar lång tid. Inom EU har 14 genterapier ur den första kategorin godkänts. Det pågår även kliniska prövningar där genomredigering med till exempel gensaxen CRISPR/Cas9 används, men ännu är ingen sådan behandling godkänd.
Forskare har främst fokuserat på att utveckla genterapier för monogena sjukdomar som orsakas av mutationer i en enda gen och för olika typer av blodcancer. De genterapier som utvecklas för att behandla cancer är så kallade CAR-T-cellterapier – som både är en form av genterapi och immunterapi.
En ny gen förs in i patientens celler
Vid den hittills vanligaste formen av genterapi förs en ny terapeutisk gen in i ett urval av patientens celler (målceller). Inne i cellen kompenserar den nya genen för en muterad gen som orsakar sjukdom. Mutationen i den befintliga genen leder till att det protein som genen kodar för tillverkas felaktigt vilket rubbar någon funktion och leder till sjukdom.
Den genetiska modifieringen görs ofta ex vivo, det vill säga ”utanför kroppen”. Det innebär att målcellerna isoleras från patienten och den terapeutiska genen förs in i cellerna när de till exempel är i en petriskål i ett laboratorium. Sedan försökas cellerna upp och återförs till patienten som behandling. Beroende på vilken sjukdom som ska behandlas är målcellerna olika men oftast kan de utvinnas ur ett blod eller benmärgsprov.
Det finns också genterapier där celler modifieras med en ny gen in vivo, det vill säga när cellerna är kvar i patientens kropp. Det kan krävas när målcellerna inte kan isoleras, till exempel synceller i ögat.
Den här formen av genterapi kan liknas vid en transplantation där en ny gen förs in i kroppen istället för ett nytt organ. När den terapeutiska genen är på plats inne i målcellerna påbörjas tillverkningen av ett fungerande protein – och när de modifierade målcellerna delar sig så kopieras följer den nya genen med.
Ett exempel på en genterapi som utförs ex vivo:
Strimvelis är en genterapi som utvecklats för en form av svår kombinerad immunbrist som heter SCID (eng. Severe Combined Immune Deficiency). Sjukdomen orsakas av en mutation i genen ADA och benämns därför ofta SCID-ADA. Mutationen leder till att det bildas för lite av ett enzym som behövs för att bygga upp ett normalt immunförsvar. Vid den genterapi som utvecklats för att behandla SCID-ADA isoleras stamceller från patienten och en ny ADA-gen förs in. När cellerna återförs gör den nya genen att enzymet börjar tillverkas och patienterna bygger upp ett normalt immunförsvar. Strimvelis ges i dagsläget inte i Sverige.
Ett exempel på en genterapi som utförs in vivo:
Det enda exemplet på en in vivo genterapi som är godkänd inom EU är Luxturna som är en behandling för retinal dystrofi, en form av ärftlig blindhet. Sjukdomen beror på en mutation i genen PRE65 som leder till en brist på ett enzym som krävs för att fotoreceptorcellerna (tapparna och stavarna) ska fungera. Genterapin ges som en injektion i ögats näthinna (retina) där det levererar en ny RPE65-gen som översätts till ett funktionellt enzym. Effekten av genterapin har varit olika men för de flesta förbättras synen efter behandlingen. Luxturna används i Sverige.
Avväpnade virus för in den nya genen i cellen
För att den nya genen ska komma på plats inne i cellen används virus som modifierats genetiskt så att de inte kan spridas eller orsaka sjukdom. De kallas för virusvektorer eller virala vektorer. Redan på 60-talet upptäckte forskare att virus, som är mycket mindre än en mänsklig cell, kan ta sig in hela vägen till cellkärnan hos en värdorganism och lämna av sitt eget genetiska material.
Det är ett sätt för viruset att kapa värdens proteintillverkning så att det producerar de proteiner som viruset behöver för att dela sig och spridas. Virus har själva ingen proteintillverkning. Vissa virus fogar in sitt genetiska material (DNA eller RNA) i värdorganismens DNA och andra lämnar det löst bredvid. I båda fall kommer det att transkriberas till ett mRNA och föras ut till ribosomerna utanför cellkärnan som tillverkar proteiner.
Forskare förstod snabbt att det går att använda virus för att transportera annat genetiskt material än virusets egna, till exempel en terapeutisk gen. I det sammanhanget används viruset som som en vektor och när en gen förs in i en cell med hjälp av en virusvektor kallas det för transduktion.
De virus som används som vektorer, är genetiskt modifierade så att de inte kan spridas eller orsaka sjukdom. De gener som krävs för att viruset ska spridas har ersatts med den terapeutiska genen. De vanligaste vektorerna är genetiskt modifierade retrovirus och adenovirus.
CAR-T-celler, både en immunterapi och en genterapi
Till genterapier räknas också en typ av cancerbehandlingar som heter CAR-T-cellterapier. De räknas också som en immunterapi eftersom patientens egna immunceller (T-celler) modifieras så att de bättre känner igen och dödar cancerceller. T-cellerna modifieras med en gen som kodar för chimär antigen receptor och som förkortas CAR. Med CAR blir T-cellerna bättre på att upptäcka cancercellerna via ett specifikt protein som finns på cancercellernas utsida. Ibland modifieras T-cellerna ytterligare för att höja deras reaktivitet på cancerceller.
Inom EU är fem CAR-T-cellterapier godkända och tre används hittills i Sverige. De som används heter Kymirah, Yescarta och Tescartus och är riktade mot olika former av blodcancer.
Genterapier med CRISPR/Cas9
Med gensaxar som CRISPR/Cas9 är det möjligt att med hög precision ändra (redigera) befintligt DNA, till exempel i en gen som orsakar sjukdom. Det går att använda teknikerna på många sätt, det går även att stänga av eller aktivera gener. När gensaxar används kallas det för genomredigering (ibland även genredigering).
Ännu finns inga godkända CRISPR-baserade genterapier men ett hundratal testas på patienter i kliniska studier. De genterapier som testas har utvecklats för att behandla en rad olika sjukdomar till exempel hemoglobinsjukdomar, ärftlig blindhet, HIV och olika typer av cancer.
Första CRISPR-baserade genterapin som fungerar
I den kliniska prövning som kommit längst har en CRISPR/Cas9-baserad genterapi prövats för behandling av hemoglobinsjukdomarna sicklecellanemi och beta thalassemi. Företaget som utvecklat genterapin kunde under 2019 visa att behandlingen är säker och inte ger allvarliga biverkningar. Under 2020 kom data som visade att den ger en positiv behandlingseffekt i den handfull patienter som fått genterapin. I början av 2022 hade ett trettiotal patienter fått behandlingen och samtligas tillstånd har tillfrisknat. Det är första gången som forskare kunnat visa att en CRISPR/Cas9-baserad genterapi fungerar. Under 2023 förväntas behandlingen att godkännas i USA.
Här kan du läsa mer om genterapin för hemoglobinsjukdom.
Första CRISPR-baserade genterapierna som ges in vivo
Under 2021 testades för första gången CRISPSR-baserade genterapier in vivo, alltså direkt i kroppen. Tidigare att genterapier där CRISPR/Cas9 använts har prövats ex vivo vilket betyder att celler isoleras från patienten, redigeras och återförs till patienten som behandling. Den ena in vivo genterapin gavs i blodet till patienter med ärftlig transtyretin-amyloidos, även kallad Skelleftesjukan och den andra gavs i ögat till patienter med en form av ärftlig blindhet. Båda genterapierna testades i få patienter men en försiktig tolkning av resultaten så verkar även dessa behandlingar säkra och ge en positiv behandlingseffekt.
Här kan du läsa mer om genterapin för Skelleftesjukan.
Här kan du läsa mer om genterapin för ärftlig blindhet.
Genterapi utförs inte i könsceller och modifieringen blir därför inte ärftlig
När man talar om genterapi är det viktigt att skilja på vilka slags celler som används, eftersom det avgör om modifieringen blir ärftlig eller inte. Den form av genterapi som används i behandlingar idag (eller prövas kliniskt) är så kallad icke-ärftlig, eller somatisk genterapi. Det innebär att DNA i somatiska celler (kroppsceller) modifieras eller redigeras. Eftersom somatiska celler inte är inblandade i reproduktionen påverkas bara den enskilda individen och den genetiska förändringen ”stannar” i patienten och överförs inte till nästa generation.
När könsceller (ägg, spermier) eller befruktade ägg modifieras kallas det för ärftlig genterapi. Det är inte lagligt att utföra den typen av förändringar på människor, bland annat enligt lagen om genetisk integritet. Det är dock tillåtet för forskare med särskilda etiska tillstånd att forska på ägg som befruktats in vitro upp till 14 dagar efter befruktningen. Det är viktigt att påpeka att de modifierade äggen absolut inte får föras in i en kvinnas livmoder där de kan leda till en graviditet.
Oligonukleotider som tystar gener
En annan form av behandlingar baseras på så kallade oligonukleotider som är korta bitar av syntetiska RNA-sekvenser. Oftast räknas inte dessa behandlingar som genterapier eftersom inga förändringar görs av patientens DNA. Med oligonukleotider kan uttrycket (aktiviteten) av gener påverkas. Till exempel kan en gen som är inblandad i sjukdom ”tystas”.
I ett första steg när en gen översätts till ett protein så bildas en kopia av genen i form av ett budbärar-RNA (mRNA). Det sker inne i cellkärnan där nästan allt DNA finns hos människor (förutom det DNA som finns i cellernas mitokondrier). De instruktioner som finns i genen transporteras ut ur cellkärnan med kopian (mRNA) till cellens proteinfabriker, ribosomerna.
Antisens och siRNA
En typ av oligonukleotid som används vid behandling av vissa sjukdomar är ett så kallat antisens. Ett antisens-RNA kan konstrueras för att binda komplementärt till ett visst mRNA. När ett antisens binder till ”sitt” mRNA så inaktiveras det och tar sig aldrig till proteinfabriken. En annan typ av oligonukleotid som används vid behandling av vissa sjukdomar är interfererande RNA (på eng. small interfering RNA, siRNA) som istället bryter ner ett specifikt mRNA innan det hinner översätts till ett protein. När ett mRNA inte översätts till ett protein så kan man säga har genen dämpats, eller helt stängts av.
För en sjukdom som heter ärftlig transtyretinamyloidos som även kallas ”Skelleftesjukan”, finns två tillgängliga läkemedel som bygger på oligonukleotider. (För samma sjukdom prövas en CRISPR/Cas-baserad genterpi, se i styckena ovan). Sjukdomen orsakas av en mutation som gör att proteinet transtyretin byggs upp felaktigt och klumpar ihop sig och lagras i olika vävnader. Inlagringen skadar bland annat nerver, hjärtat, ögonen och njurarna. På sikt leder sjukdomen till en progressiv funktionsnedsättning som kan vara livshotande. I det ena läkemedlet används siRNA och i den andra ett antisens, men gemensamt för båda är att tillverkningen av transtyretin stängs av. Behandlingarna ges regelbundet med några veckors mellanrum.
Sidan uppdaterades senast 2023-05-15
