Terapia genowa jest obiecującym podejściem do leczenia różnych chorób poprzez wprowadzenie lub modyfikację genów w komórkach pacjenta. Jednakże terapia genowa stoi przed wieloma wyzwaniami, takimi jak znalezienie właściwych celów genowych, bezpieczne i skuteczne dostarczanie genów oraz monitorowanie efektów terapii genowej w czasie. Aby pokonać te wyzwania, badacze muszą wykorzystywać modele zwierzęce, które bardzo przypominają fizjologię i genetykę człowieka. Idealnymi kandydatami do tego celu są naczelne inne niż ludzie (NHP), ponieważ mają wiele podobieństw z ludźmi pod względem anatomii, immunologii i ekspresji genów.
NHP to zróżnicowana grupa zwierząt należących do rzędu naczelnych, do którego zalicza się również ludzi. Te NHP mają kilka zalet w porównaniu z innymi modelami zwierzęcymi do badań nad terapią genową:
- Mają wysoki stopień podobieństwa genetycznego do człowieka, wahający się od 93% do 99% w zależności od gatunku. Oznacza to, że potrafią wyrażać ludzkie geny dokładniej i wierniej niż inne zwierzęta.
- Mają złożony układ odpornościowy, który może wywołać zarówno wrodzoną, jak i adaptacyjną odpowiedź na obce antygeny. Umożliwia to naukowcom ocenę bezpieczeństwa i skuteczności wektorów i produktów terapii genowej u zwierząt NHP przed przetestowaniem ich w badaniach na ludziach.
- Mają duży mózg i zaawansowane zdolności poznawcze, które umożliwiają im wykonywanie różnych zadań behawioralnych. Umożliwia to badaczom ocenę wpływu terapii genowej na funkcje i zaburzenia neurologiczne u NHP.
Techniki badania celów terapii genowej u naczelnych innych niż ludzie
Aby zbadać cele terapii genowej u NHP, badacze muszą zastosować techniki, które mogą dostarczyć geny terapeutyczne do pożądanych komórek i tkanek oraz monitorować postęp terapii genowej w czasie. Niektóre z najczęściej stosowanych technik to:
Zastosowanie wektorów wirusowych do dostarczania genów terapeutycznych naczelnym innym niż człowiek
Wektory wirusowe to zmodyfikowane wirusy, które mogą przenosić obce geny do komórek organizmu gospodarza. Wektory wirusowe mają kilka zalet w terapii genowej, takich jak wysoka skuteczność, specyficzność i stabilność. Jednak wektory wirusowe stwarzają również pewne ryzyko, takie jak reakcje immunologiczne, toksyczność i mutageneza insercyjna. Dlatego badacze muszą uważnie wybierać i optymalizować wektory wirusowe dla każdego celu terapii genowej i gatunku NHP. Do najczęściej stosowanych wektorów wirusowych w terapii genowej u NHP należą:
- Wektory adenowirusowe: pochodzą od adenowirusów wywołujących infekcje dróg oddechowych u ludzi i zwierząt. Wektory adenowirusowe mogą transdukować zarówno komórki dzielące się, jak i niedzielące się,-i mogą przenosić duże ładunki o wielkości do 36 kb. Jednakże wektory adenowirusowe są wysoce immunogenne i przejściowe, co oznacza, że wywołują silną odpowiedź immunologiczną i z czasem tracą swoją ekspresję.
- Wektory retrowirusowe: pochodzą od retrowirusów, które integrują swój materiał genetyczny z genomem gospodarza. Wektory retrowirusowe mogą transdukować tylko dzielące się komórki i mogą przenosić małe ładunki o wielkości do 8 kb. Jednakże wektory retrowirusowe są stabilne i trwałe, co oznacza, że utrzymują swoją ekspresję przez długi czas. Wektory retrowirusowe obejmują wektory lentiwirusowe (pochodzące z wirusa HIV) i wektory gammaretrowirusowe (pochodzące z wirusa białaczki mysiej).
- Wektory wirusowe-związane z adeno: pochodzą z wirusów-związanych z adeno, których replikacja zależy od współ-infekcji adenowirusami lub wirusami opryszczki. Wektory wirusowe związane z adeno-mogą transdukować zarówno komórki dzielące się, jak i nie{6}}dzielące się, i mogą przenosić średnie ładunki o wielkości do 5 kb. Wektory wirusowe-związane z adenowirusem są mniej immunogenne i bardziej stabilne niż wektory adenowirusowe, ale mniej trwałe niż wektory retrowirusowe.
Nieludzkie naczelnesą wykorzystywane w walidacji docelowych leków w terapii genowej w celu zbadania bezpieczeństwa i skuteczności terapii genowych przed ich przetestowaniem na ludziach. Ponieważ naczelne inne niż ludzie mają podobne biologiczne podobieństwa do ludzi, mogą dostarczyć cennych danych na temat potencjalnych skutków terapii genowej i pomóc w identyfikacji potencjalnego ryzyka lub skutków ubocznych. Pomaga to zapewnić bezpieczeństwo i skuteczność terapii, zanim zostaną one przetestowane w badaniach klinicznych na ludziach.
