Terapia genowa w leczeniu guzów mózgu

Złośliwe guzy mózgu są odpowiedzialne za znaczną chorobowość i śmiertelność zarówno w populacjach dzieci, jak i dorosłych. Te powszechne nowotwory stanowią ogromne wyzwanie terapeutyczne ze względu na ich słabe wyniki pomimo radykalnego zabiegu chirurgicznego, radioterapii wysokimi dawkami i chemioterapii. Przeżycie pacjentów od momentu rozpoznania mierzone jest w miesiącach, a nawrót choroby po leczeniu wiąże się z oczekiwaną długością życia wynoszącą tygodnie.

Próbując poprawić to ponure rokowanie u pacjentów ze złośliwymi guzami mózgu (zarówno guzami pierwotnymi, jak i wtórnymi przerzutami z raka układowego, takiego jak czerniak, rak płuca i piersi), opracowaliśmy nowe podejście do terapii guzów mózgu. Podejście to wykorzystuje technologię rekombinacji DNA do przeniesienia genu wrażliwości do guza mózgu. Osiąga się to przez bezpośrednie wstrzyknięcie do nowotworu linii komórkowej aktywnie wytwarzającej wektor retrowirusowy niosący gen nadający wrażliwość na leki w stosunku do nowotworu. Wektor retrowirusowy to mysi retrowirus zmodyfikowany genetycznie w celu zastąpienia własnych genów nowym genem. Takie wektory są zdolne do „infekowania” komórek ssaczych i trwałego włączania ich nowego materiału genetycznego do genomu zakażonego gospodarza. Komórka produkcyjna to komórka NIH 3T3, która została zmodyfikowana genetycznie w celu ciągłego wytwarzania wektorów retrowirusowych. Nowy gen jest włączany do genomu komórek nowotworowych i wyraża białko kodowane przez nowy gen. Białko to (enzym kinazy tymidynowej wirusa opryszczki pospolitej, HS-tk) uwrażliwia komórki nowotworowe na lek przeciwwirusowy (gancyklowir, GCV), który jest naturalnym substratem dla HS-tk. Proces enzymatyczny indukowany przez GCV prowadzi do śmierci naturalnego substratu dla HS-tk. Proces enzymatyczny indukowany przez GCV prowadzi do śmierci komórki wykazującej aktywność TK wirusa opryszczki, czyli śmierci komórek nowotworowych. Ponieważ enzym HS-tk, który normalnie występuje w komórkach ssaków, ma bardzo niskie powinowactwo do GCV, nie obserwuje się ogólnoustrojowej toksyczności związanej z tym mechanizmem. Ten rodzaj transferu genów in vivo ma kilka unikalnych cech. Po pierwsze, te wektory retrowirusowe będą integrować i wyrażać swoje geny tylko w komórkach, które aktywnie syntetyzują DNA. Dlatego otaczająca nieproliferująca normalna tkanka mózgowa nie powinna nabywać genu HS-tk i pozostanie niewrażliwa na GCV. Po drugie, wszystkie transdukowane komórki nowotworowe (i komórki wytwarzające wektory retrowirusowe) zostaną zabite przez odpowiedź immunologiczną gospodarza i/lub traktowanie GCV, eliminując potencjalne obawy związane z mutagenezą insercyjną prowadzącą do powstania komórek złośliwych.

Jest to pierwsza kliniczna próba leczenia nowotworów złośliwych u ludzi poprzez genetyczną manipulację genomu nowotworu in vivo.