Terapia Genica - PowerPoint PPT Presentation

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Terapia Genica

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Terapia Genica E un approccio moderno per trattare, curare o in ultima analisi prevenire una malattia cambiando l espressione di uno o pi geni. – PowerPoint PPT presentation

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Tags: curare | genica | terapia

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Title: Terapia Genica


1
Terapia Genica
  • E un approccio moderno per trattare, curare o in
    ultima analisi prevenire una malattia cambiando
    lespressione di uno o più geni. Può essere
    applicata a cellule somatiche o a cellule
    germinali.
  • La terapia genica allo stato attuale è largamente
    sperimentale. La terapia genica germinale non è
    ad animali di grossa taglia e alluomo.

2
Gene therapy in medicina interna
  • Definizione modificazione di un fenotipo
    mediante trasferimento di (un) gene.
  • Notevolmente sviluppata dal punto di vista
    sperimentale in modelli cellulari ed animali.
  • Relativamente avanzata dal punto di vista
    clinico.

3
Cosa è realmente la terapia genica?
  • Per inserire un gene in un sistema complesso
    bisogna innanzitutto avere un gene.
  • La terapia genica fornisce quindi uno strumento
    per conoscere meglio le funzioni dei geni e delle
    proteine da essi codificati.

4
A cosa serve la terapia genica?
  • Cancro cellule tumorali, progenitori
    ematopoietici,T-cells, fibroblasti, cellule
    muscolari.
  • Disordini ereditari monogenici cellule
    epiteliali polmonari, macrofagi, progenitori
    ematopoietici, epatociti, cellule muscolari.
  • Malattie infettive cellule T, progenitori
    ematopoietici, cellule muscolari.
  • Malattie cardiovascolari cellule endoteliali,
    cellule muscolari.
  • Artrite Reumatoide cellule epiteliali sinoviali.
  • Sindrome del tunnel Carpale cellule nervose.

5
Sistemi di gene transfer
  • DNA nudo
  • Lipidi cationici
  • Particelle di DNA condensato
  • Gene guns
  • Virus

6
Dna nudo
  • Funziona meglio in vivo che in vitro.
  • Uso vaccini.
  • Pro economico e facilmente maneggiabile.
  • Contro poco efficiente, breve espressione, non
    si presta a selettività tissutale, crea
    infiammazione (CpG non metilate).

7
Lipidi Cationici
  • Legano il DNA mediante interazioni
    elettrostatiche (non covalenti)
  • Transitorio
  • Uso Fibrosi Cistica (entra bene nellepitelio
    polmonare)
  • Pro come il DNA nudo.
  • Contro bassa efficienza, breve espressione.

8
DNA condensato
  • I polimeri usati sono polilisine,
    oligopeptidi,imine polietileniche.
  • Pro si presta a future manipolazioni può
    prababilmente favorire la selettività se usato
    insieme ad altre tecnologie.
  • Contro come si fa a far andare il dna nel nucleo
    (dove deve replicarsi).

9
Gene Guns
  • Cannoncini che sparano il DNA nudo o nelle
    cellule (difficile in vivo) o nellinterstizio.
    E un alternativa alliniezione.
  • Pro bassa immunogenicità. Sostituirà lago
    nelliniezione di DNA nudo.
  • Contro Si può sparare sulla pelle, ma quali
    altri organi?

10
Elettroporazione
  • Mediante delle differenze di potenziale
  • (scariche elettriche) si fanno dei buchi sulla
    membrana citoplasmatica e il DNA entra nelle
    cellule.
  • Poco applicabile in vivo, in vitro uccide molte
    cellule.

11
Vettori virali
  • Adenovirus.
  • Retrovirus.
  • Virus Adeno associati (AAV) Parvo virus.

12
Adenovirus
  • I più efficaci sistemi di gene transfer a
    disposizione.
  • Oltre 50 sierotipi di AV umani.
  • In G.T si usano quasi esclusivamente il
    sierotipo 2 e 5, in più comuni.
  • 36 Kb DS-DNA.
  • gt50 polipeptidi divisi in
  • -E1 fattori di trascrizione.
  • -E2 replicatori genoma virale
  • -E3 Fattori prottetivi immunogeni
  • -E4 replicatore genoma virale
  • First generation E3 def. Circa 7.5 KB
  • Newer generations E1,E2/E4.

13
  • Promotore CMV.
  • Fegato sito di maggiore uptake.
  • Pro molto efficaci, elevata e rapida
    espressione, relativa specificità.
  • Contro tossici, rapida eliminazione, molti umani
    sono già sensibilizzati, spesso contaminati.

14
Retrovirus
  • SS-RNA avviluppato in lipidi, 7-11 KB, si
    inseriscono nel genoma dopo essere stato
    retrotrascritto.
  • Si divide in Onco Retrovirus, Lenti virus, Spuma
    virus.
  • Infezioni croniche. Ben tollerati dall ospite in
    cui si slatentizzano di tanto in tanto.
  • GAG proteine strutturali POL polimerasi ENV
    proteine di superficie.
  • 83 KB di Dna eterologo che si può inserire nel
    genoma.

15
  • Prolonged transgene expression.
  • Ridotti livelli di espressione.
  • Le proteine di superficie hanno recettori
    specifici sulle membrane cellulari, per cui
    entrano più facilmente in alcuni tessuti che in
    altri.
  • Vengono rapidamente eliminati dal circolo.
  • Molto usati ex vivo, poco usati in vivo.

16
Virus Adeno Associati (AAV)
  • Parvovirus.
  • Necessitano di un helper.
  • 6 sierotipi, si usa il 2.
  • Non ci sono malattie associati agli AAV.
  • Nel genoma ci sono 2 geni che producono multipli
    polipeptidi
  • REP produce prodotti per la
    replicazione.
  • CAP produce proteine strutturali.

17
  • REP permette l integrazione nel cromosoma 19.
  • Espressione lenta ma duratura
  • 5.0 KB di spazio.
  • Pro espressione stabile e duratura.
  • Contro poco spazio, difficile da produrre su
    larga scala.

18
Studi clinici
  • Malattia Ischemia (Miocardio,Claudicatio
    intermittens).
  • Gene VEGF.
  • Transfer in vivo.
  • Vettore Dna nudo.
  • Risultati VEGF è un fattore solubile.
    Liniezione di DNA nudo IM conduce allaumento
    dei livelli circolanti del fattore induzione
    della neoangiogenesi. Rivascolarizzazione
    eterotropa del vaso.
  • Obiezioni Studio in fase 1, mancano i controlli.
    Per il miocardio, mancano evidenze angiografiche
    di rivascolarizzazione, solo evidenze
    morfologiche e funzionali ottenute alla
    scintigrafia.

19
Studi di fase I/II per valutare la tossicità
  • 1 studio Malattia SCID.
  • Gene ADA.
  • Transfer ex vivo in T Cell.
  • Vettore LASN (Retrovirus).
  • Risultato miglioramento del quadro clinico
  • Obiezioni scarso numero di pazienti (n2)
    assenza di controlli. La terapia tradizionale non
    fu discontinuata.
  • NIH trial.
  • Telethon study.

20
Caso Gelsinger
  • Malattia Iperammonemia.
  • Gete OTC (Ornithyne Transcarbamylase).
  • Transfer in vivo, target il Fegato.
  • Vettore Adenovirus, replicatio deficient.
  • Risultato morte per ARDS nell ambito di SIDS.

21
Gene therapy in Hypertension
  • L ipertensione è una sindrome (malattia) a
    trasmissione familiare, ma multifattoriale.
    Probabilmente più di un gene vi è coinvolto e
    alcuni geni in certi tipi di ipertensione sono
    più colpevoli di altri.
  • Si definisce iperteso
  • Sistolica gt140 mmHg.
  • Diastolica gt 90 mmHg

22
Condizioni cliniche che derivano dallipertensione
  • Stroke
  • Cardiopatia ipertrofica e poi dilatativa.
  • Cardiopatia ischemica.
  • Arterosclerosi.
  • Insufficienza renale.
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