Τι είναι η γονιδιακή θεραπεία

Η πρόσφατη επιτυχία βρετανών γιατρών οι οποίοι αποκατέστησαν γενετική νόσο κάνοντας χρήση γονιδιακής θεραπείας αναζωπύρωσε τις ελπίδες ότι αυτή η πρακτική θα αποδειχθεί πολύτιμη και για άλλες ασθένειες. Η ιδέα είναι απλή: αν μια νόσος οφείλεται σε ένα προβληματικό γονίδιο, η αντικατάσταση αυτού του γονιδίου με ένα λειτουργικό θα έπρεπε να θεραπεύει τη νόσο. Στις αρχές της δεκαετίας του ’90 οι επιστήμονες ήταν πεπεισμένοι ότι η γονιδιακή θεραπεία θα γινόταν η οριστική λύση για τις κληρονομικές ασθένειες. Οπως συνήθως συμβαίνει στην ιατρική όμως, η πράξη απεδείχθη δυσκολότερη από τη θεωρία. Το 1999 ο θάνατος ενός 18χρονου του οποίου η μεταβολική νόσος επιχειρήθηκε να αντιμετωπιστεί με γονιδιακή θεραπεία προκάλεσε μεγάλο σοκ στην επιστημονική κοινότητα και έγινε αιτία να σταματήσουν πολλές πειραματικές προσπάθειες προς αυτή την κατεύθυνση. Τώρα οι επιστήμονες είναι λιγότερο ενθουσιώδεις σε ό,τι αφορά τη γονιδιακή θεραπεία, λιγότερο βιαστικοί να την εφαρμόσουν αλλά περισσότερο σοφοί και ως εκ τούτου προχωρούν με μικρά, σταθερά βήματα. «Το Βήμα», ανταποκρινόμενο στις εκκλήσεις αναγνωστών για περισσότερες πληροφορίες, επιχειρεί σήμερα μια αποτίμηση του πεδίου, η οποία, λόγω του εύρους του, δεν θα μπορούσε να είναι διεξοδική…

Ο Rhys Evans είναι σήμερα 18 μηνών. Λίγο προτού γιορτάσει τα πρώτα του γενέθλια οι γονείς και οι γιατροί του ανησυχούσαν ότι θα ήταν και τα τελευταία του: το παιδί που απολαμβάνει τα παιχνίδια όπως όλα τα παιδιά της ηλικίας του έπασχε από μια κληρονομική νόσο η οποία τον υποχρέωνε να ζει, κυριολεκτικά, σε μια γυάλα!

Η νόσος που ταλάνιζε το παιδί από το Κάρντιφ της Ουαλλίας και τον υποχρέωσε να περάσει στο Νοσοκομείο Great Ormond Street του Λονδίνου τους πρώτους μήνες της ζωής του ονομάζεται severe combined immunodeficiency (SCID). Οσοι πάσχουν από αυτήν αδυνατούν να δημιουργήσουν ανοσοποιητικό σύστημα (αδυνατούν να παράγουν λεμφοκύτταρα, τα λευκά αιμοσφαίρια τα οποία αποτελούν τον αμυντικό στρατό του οργανισμού). Η αδυναμία αυτή καθιστά τους πάσχοντες τόσο ευαίσθητους σε πάσης φύσεως μολύνσεις, ώστε να είναι υποχρεωμένοι να ζουν σε συνθήκες ασηψίας. Τα παιδιά που γεννιούνται με αυτή τη νόσο ζουν πραγματικά μέσα σε γυάλες και έτσι η νόσος έχει ονομαστεί και σύνδρομο «bubble boy».

Η συνήθης πρακτική για την αντιμετώπιση της νόσου είναι η μεταμόσχευση μυελού των οστών. Ωστόσο στην περίπτωση του Rhys ο ομόλογος δότης δεν βρισκόταν και το παιδί είχε προσβληθεί από πνευμονία (ασθένεια η οποία θα μπορούσε να του στερήσει τη ζωή). Ετσι οι γιατροί αποφάσισαν να προχωρήσουν σε γονιδιακή θεραπεία. Η διαδικασία περιελάμβανε αρχικά λήψη μυελού των οστών του παιδιού. Στα κύτταρα του μυελού των οστών που είχαν ληφθεί εισήχθη στη συνέχεια το λειτουργικό γονίδιο (ονομάζεται γάμμα c) το οποίο θα αντικαθιστούσε το προβληματικό που διέθετε ο Rhys. Η εισαγωγή έγινε με τη βοήθεια ενός ιού ο οποίος βρήκε τον δρόμο προς τον πυρήνα κάθε κυττάρου όπου εντοπίζεται το DNA. Οταν οι γιατροί βεβαιώθηκαν ότι το λειτουργικό γονίδιο είχε ενσωματωθεί στο γενετικό υλικό των κυττάρων, τα επανατοποθέτησαν στον οργανισμό του παιδιού. Τα μεταμοσχευμένα κύτταρα άρχισαν να πολλαπλασιάζονται και να βγαίνουν στην αιματική κυκλοφορία, επιτρέποντας έτσι στο παιδί να δημιουργήσει το ανοσοποιητικό σύστημα που του έλειπε. Σήμερα ο Rhys Evans διαθέτει τον αναμενόμενο για την ηλικία του αριθμό λεμφοκυττάρων και οι γιατροί ελπίζουν ότι θα συνεχίσει να διαθέτει ένα πλήρως λειτουργικό ανοσοποιητικό σύστημα.

* Τα προηγούμενα βήματα

Η επιτυχία των βρετανών γιατρών στην αποκατάσταση της κληρονομικής αυτής νόσου με γονιδιακή θεραπεία δεν είναι η πρώτη. Εχουν προηγηθεί γάλλοι συνάδελφοί τους και φαίνεται ότι στις δύο χώρες ο αριθμός των παιδιών που θα υποβάλλονται σε αυτή τη θεραπευτική αγωγή θα αυξάνεται (ήδη ένα δεύτερο παιδί έχει υποβληθεί σε αυτή, στο ίδιο νοσοκομείο, και σύμφωνα με τους γιατρούς «ανταποκρίνεται πολύ καλά»). Τι σημαίνουν όμως μερικές επιτυχημένες προσπάθειες γονιδιακής θεραπείας σε μια ασθένεια; Μπορεί αυτή η επιτυχία να είναι «κολλητική»; Θα δούμε σύντομα και άλλες κληρονομικές ασθένειες να θεραπεύονται με τη βοήθεια της γονιδιακής θεραπείας;

Η απάντηση στα παραπάνω ερωτήματα δεν είναι ξεκάθαρη. Οσο και αν η ιδέα είναι απλή, τα λάθη του παρελθόντος έχουν δείξει στους επιστήμονες ότι η εφαρμογή της σκοντάφτει σε πολλά σημεία. Στην πράξη πρόκειται για μια θεραπευτική αντιμετώπιση η οποία για να εφαρμοστεί θα πρέπει να υπάρχουν πολλές προϋποθέσεις: κατ’ αρχάς θα πρέπει η νόσος να οφείλεται σε ένα γονίδιο. Θα πρέπει η αλληλουχία του γονιδίου να είναι γνωστή (δηλαδή οι επιστήμονες να γνωρίζουν τη σειρά των γραμμάτων του DNA που δημιουργούν αυτό το γονίδιο). Θα πρέπει να μπορούν να συνθέσουν το λειτουργικό γονίδιο τεχνητά. Θα πρέπει να μπορούν να εισαγάγουν το γονίδιο στον οργανισμό, και μάλιστα στα σωστά κύτταρα του οργανισμού. Και, τέλος, το γονίδιο θα πρέπει να ενσωματωθεί στο DNA αυτών των κυττάρων και να αρχίσει να επιτελεί τον ρόλο του.

* Ο ρόλος των ιών

Απ’ όλες αυτές τις προϋποθέσεις, η δυσκολότερη απεδείχθη η εισαγωγή των γονιδίων στο γενετικό υλικό των άρρωστων κυττάρων του πάσχοντος. Ως οχήματα μεταφοράς των γονιδίων έχουν χρησιμοποιηθεί ορισμένοι ιοί. Η χρήση ιών σε θεραπευτική προσέγγιση μπορεί να ακούγεται οξύμωρο σχήμα, αλλά στη συγκεκριμένη περίπτωση είναι η καλύτερη επιλογή. Στη διάρκεια εκατομμυρίων ετών εξέλιξης, οι ιοί έχουν αναπτύξει εξαιρετικά αποτελεσματικούς τρόπους εισαγωγής του γενετικού υλικού τους στα κύτταρα των ξενιστών τους, όπως εξάλλου φαίνεται από τις πολυάριθμες ιογενείς νόσους που μας ταλαιπωρούν. Φυσικά οι ιοί που χρησιμοποιούνται σαν οχήματα μεταφοράς λειτουργικών γονιδίων σε προσπάθειες γονιδιακής θεραπείας έχουν τροποποιηθεί γενετικά ώστε να απολέσουν τις λοιμογόνες ιδιότητές τους αλλά να διατηρήσουν την ικανότητα μεταφοράς γενετικού υλικού στα κύτταρα στα οποία εισάγονται. Με άλλα λόγια, οι ιοί μπορούν να μπουν στα ξένα κύτταρα, να μεταφέρουν το γενετικό φορτίο που κουβαλούν, αλλά δεν μπορούν να πολλαπλασιαστούν σε αυτά. Επιπροσθέτως, κάποιοι από αυτούς έχουν σχεδιαστεί ώστε να καταστρέφονται αμέσως μετά τη μεταφορά του πολύτιμου φορτίου τους.

* Μια σημαντική παράμετρος

Για τη μεταφορά των γονιδίων, το όχημα δεν είναι η μόνη παράμετρος που διασφαλίζει την επιτυχία. Ο προορισμός τους είναι εξίσου σημαντική παράμετρος. Η αντιμετώπιση της νόσου του μικρού Rhys διευκολύνθηκε σημαντικά από το γεγονός ότι επρόκειτο για ασθένεια η οποία επηρεάζει κύτταρα που σχετικά εύκολα μπορούν να βγουν και να μπουν στον οργανισμό. Οπως εξήγησε μιλώντας στο «Βήμα» ο εκπρόσωπος Τύπου του νοσοκομείου, η σχετική αυτή ευκολία έχει κάνει τους ερευνητές να επικεντρώσουν τις προσπάθειές τους στη γενετική θεραπεία ασθενειών του ανοσοποιητικού συστήματος.

Τι γίνεται όμως με άλλες ασθένειες που δεν επιτρέπουν αυτή την προσέγγιση; Παρά τις μεγαλύτερες δυσκολίες που συναντούν, οι επιστήμονες δεν παραιτούνται. Για παράδειγμα, τον Μάρτιο του 2001 ανακοινώθηκε στην επιθεώρηση «Nature Biotechnology» η δημιουργία ενός ιού ο οποίος θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για τη μεταφορά του γονιδίου της κυστικής ίνωσης στους πνεύμονες, το όργανο που προσβάλλεται από τη νόσο.

Σε πειραματόζωα, υπάρχουν εργασίες οι οποίες έχουν δώσει θεαματικά αποτελέσματα στην αντιμετώπιση καρδιακών αρρυθμιών με γονιδιακή θεραπεία, στην αντιμετώπιση της δρεπανοκυτταρικής αναιμίας, αλλά και στην αποκατάσταση συμπτωμάτων της νόσου του Πάρκινσον και της νόσου του Αλτσχάιμερ.

Οι επιστημονικές εργασίες που αναφέρονται σε πιθανές εφαρμογές γονιδιακής θεραπείας είναι πάρα πολλές. Το ποιες από αυτές θα περάσουν από το πειραματικό στο κλινικό στάδιο θα φανεί στο μέλλον…