Dagblaðið Vísir - DV - 20.07.1999, Blaðsíða 4

20
IPOT
Ferli, aöferðir og vandamál erföalækninga:
Trójuhestar
vísindanna
- leiðréttingargen í veiruumbúðum besta aðferðin
Erfðalækningar
snúast um það
að lækna sjúk-
dóma með að-
stoð leiðrétting-
argena sem
komið er inn í
líkamann (sjá nánar að neðan).
Tvær meginaðferðir eru notaðar til
að koma genunum inn í líkama
sjúklingsins. Annaðhvort er erfða-
efninu komið beint fyrir, til að
mynda í æð eða með innöndun -
svokölluð in-vivo aðferð; eða þeim
er fyrst komið fyrir í frumum sem
svo eru græddar í sjúklinginn - ex-
vivo aðferð. Hvor aðferðin er notuð
veltur á eðli sjúkdómsins.
Ýmsar aðferðir eru svo notaðar
til þess að „smita“ sjúklinginn (eða
frumur ætlaðar til ígræðslu í hann)
af hinu leiðrétta erfðaefni. í fyrstu
var þetta einn aðalþröskuldurinn
fyrir vísindamenn því að þó að þeir
gerðu sér grein fyrir að ráðast
mætti að rótum sjúkdómsins með
þessum hætti var annað að koma
leiðrétta erfðaefninu fyrir í nógu
mörgum frumum en ljóst var að
þær þyrftu að vera þúsundir ef ekki
milljónir talsins til þess að meðferð-
in ætti að virka. Og ekki var nóg að
sprauta efninu í sýkta staði því
þannig kemst það ekki inn í kjama
frumanna - sem það verður að gera
ef það á að breyta erfðaefninu.
Þá rann upp fyrir vísindamönn-
um að hið fullkomna tól til verksins
var fyrirbæri sem venjulega þykir
hinn mesti vágestur - veirur.
Breyttar veirur smita af bata
Veirur starfa þannig að þær
brjótast inn í kjarna fruma, blanda
sínum genum saman við erfðaefni
frumunnar og brengla þannig
virkni hennar. Á frumuhimnu allra
fruma eru sérstakir nemar sem
stjóma því hvaða efni fái inngöngu
um himnuna og inn í frumuna.
Veirur hafa á yfirborði sínu sam-
svarandi merki sem passa í þessa
nema og komast þannig inn í frum-
umar undir folsku flaggi. Mismun-
andi veirur era lagaðar að mismun-
andi vefjagerðum.
Vísindamenn gerðu sér grein fyr-
ir að hægt var að nýta þessa Tróju-
hests-eiginleika veiranna í þágu vís-
indanna: Veirur era meðhöndlaðar
þannig að sjúkdómsvaldandi erfða-
efni þeirra er numið burt og eðli-
legu leiðréttingargeni komið fyrir í
staðinn. Síðan gengur ferlið alveg
eins fyrir sig og áður var lýst, veir-
an kemst inn í framuna og sleppir
þar erfðaefni sínu sem fer inn i
kjarnann. Þar les fruman úr því af-
ritunarskipanirnar og fer eftir
þeim, nema hvað nú er „fyrirmynd-
in“ heilbrigt gen af sömu gerð en
ekki skaðlegt erfðaefni veirannar.
Niðurstaðan verður heilbrigð
fruma.
Erfðameðferð með veirusmiti hef-
ur verið umdeild vegna hættunnar
sem gæti fylgt því að hleypa erfða-
efni veira inn í framur sjúklinga.
Þá rann upp fyrir vís-
indamönnum að hið
fullkomna tól til að
koma hinum leiðréttu
genum inn í líkama
sjúklingsins var fyrir-
bæri sem venjulega
þykir hinn mesti vá-
gestur - veirur.
Meðal annars geta veirur, eins og
gefur að skilja, vakið hastarleg við-
brögð hjá ónæmiskerfmu og einnig
geta þær stuðlað að æxlismyndun.
En stóri kosturinn við þá aðferð,
sem mestu skiptir, er hvað þær eru
markvissar og skilvirkar og auðvelt
að beina þeim að einni sérstakri
frumugerð eða -vef.
Óvinur mannkyns númer eitt
gæti hjálpað
Meira að segja hefur einn af
óvinum mannkyns númer eitt, HIV-
veiran, verið aðlöguð og notuö í
þessu skyni og era miklar vonir
bundnar við að einmitt þeir eigin-
leikar sem hafa reynst visindunum
svo erfiðir í skauti (veiran getur
m.a. sýkt nær allar frumugerðir
mannslíkamans og getur borið mik-
ið erfðaefni) geti einhvern tímann
gert veirana að besta kostinum í
Krabbamein er meðal sjúkdóma sem erfðalækningar gætu sigrast á.
þessari grein erfðalækninga.
Á eftir veirasmitberam hafa kom-
ið fram ýmsar aðrar aðferðir við
erfðalækningar, meðal annars með
„nöktu“ DNA, þ.e. DNA einu og sér
sem ekki er pakkað inn á neinn
hátt. Kostir þess eru þeir að það
vekur ekki ónæmisviðbrögð og get-
ur borið stór gen en stærsti gallinn
er sá að það á erfltt með að komast
inn í framumar, sem er grundvall-
arskilyrði þess að meðferðin virki.
Sá galli er sameiginlegur öllum öðr-
um aðferðum en veirusmiti við
erfðalækningar en þær era all-
nokkrar, meðal annars með ýmiss
konar fituefnum.
Óvissa og tæknileg vanda-
mál
Tæknileg vandamál samfara
erfðalækningum eru mörg enda fag-
ið enn svo gott sem á byrjunarreit
þar sem ennþá hefur ekki tekist að
þróa aðferðina í fullkomlega not-
hæfa sjúkdómsmeðferð. Helst þess-
ara vandamála era skilvirkni gena-
flutningsins, stjórnun á virkni gen-
anna, markvísi þeirra á réttar frum-
ur og vefl og spurningar varðandi
öryggi þess að fikta i uppröðun
erfðaefnis. Veirusmit er skil-
virkasta aðferðin sem til er en
henni fylgja eins og áður sagði ýms-
ir óvissuþættir sem enn á eftir að
rannsaka til fulls. Virkni genanna
verður að vera nægilega mikil í
nógu langan tíma til að árangur ná-
ist en of mikil virkni getur svo aft-
ur á móti drepið heilbrigðar frumur
og eins og er er engin erfðameðferð
til þar sem hægt er að stjórna virkn-
inni alfarið. Undanfarið hefur til
dæmis verið reynt að þróa n.k.
„rofa“ á genin þannig að hægt sé að
„kveikja" og „slökkva" á þeim að
vild.
Ekki sopið kálið ...
Hugsanlegt notagildi erfðalækn-
inga ætti að vera flestum ljóst en
margir vísindamenn hafa kvartað
yfir yfirlýsingagleði sumra starfs-
bræðra sinna og sérstaklega stórfyr-
irtækja á lyfjamarkaði. Vilja hinir
hófsamari árétta að enn er langur
vegur ófarinn á leiðarenda og telja
rangt að vekja tálvonir hjá þeim
mörgu sjúklingum sem erfðalækn-
ingar gætu bjargað frá vísum dauða
þegar þær hafa verið þróaðar til
fullnustu og komist fyrir þau vanda-
mál sem nú steðja að.
-fin
Hvað eru erfðalækningar?
Flest lyf sem til
era á markaðn-
um í dag virka
þannig að þau
breyta svipgerð
markfrumunnar
(frumunnar sem
þeim er ætlað að virka á) og mætti
því kalla þau svipgerðarlyf (phen-
olytic drugs). Svipgerð fruma ræðst
af víxlverkun miUi arfgerðar þeirra
og umhverfis og er skilgreind sem
eiginleikar frumrmnar við gefin um-
hverfisskilyrði. Lyf af þessu tagi
hafa því þann tilgang að hafa áhrif á
hvernig markfruman starfar, oftast
að sjálfsögðu með það að augnamiði
að leiðrétta og lagfæra - lækna.
Hefðbundin lyfjaþróun hefur
stuðst við framleiðslu á þessari gerð
lyfja og síðustu hálfa öldina hefur
velgengni lyfiaiðnaðarins oltið á
uppgötvunum á nýjum efnum og
ferlum sem hafa áhrif á hina ýmsu
þætti svipgerðar fruma og lækna
þannig sjúkdóma.
Arfgerðarlyf boða nýja tíma
Á síðustu 10 til 15 áram hefur
hins vegar hægst á nýsköpun í þess-
ari undirstöðugrein lyfiafræðinnar
en í staðinn orðið mikill uppgangur
í rannsóknum á annars konar lyfi-
um, það er lyfia sem beinlínis
breyta erfðafræðilegri uppbyggingu
frumunnai- og kölluð hafa verið arf-
gerðarlyf (genotypic drugs).
Þegar harðna tók í ári í fram-
leiðslu svipgerðarlyfia beindust
sjónir fólks, bæði vegna tæknifram-
fara og af „illri“ nauðsyn, að mögu-
leikum arfgerðarlyfia til þess að ná
meiri nákvæmni, betri virkni og
fiölhæfni við meðferð sjúkdóma en
hægt var með fyrri aðferðum.
Erfðaeiginleikar leiðréttir -
sjúkdómar læknaðir
Erfðalækningar, þ.e. lækningar
með arfgerðarlyfium, eru skil-
greindar sem færsla ákveðinna
gena inn í hýsil með það fyrir aug-
um að draga úr eða lækna sjúk-
dóma. Þær hafa í för með sér alger-
lega nýja nálgun til meðferðar sjúk-
dóma, borið saman við fyrri aðferð-
ir.
í stað þess að breyta svipgerð
sjúkdómsins með þvi að nota lyf
sem verka á framleiðslu gena, eða
lyf sem era sjálf framleidd af gen-
um, gætu erfðalækningar fræðilega
séð gert læknum kleift að „leið-
rétta“ erfðaeiginleika sjúkdóms-
valdanna, gallaðcU’ og óstarfhæfar
frumur, æxli o.fl. Þannig væri hægt
að lækna sjúkdóminn með einni
einustu lyfiagjöf af þar til gerðum
genum.
Fyrst í stað var ætlunin að nota
Erfðalækningar gætu
fræðUega séð gert
læknum kleift að „leið-
rétta“ erfðaeiginleika
sjúkdómsvaldanna.
erfðalækningar til meðferðar erfða-
galla. Síðan hefur komið á daginn
að möguleikar þessarar tækni eru
miklu meiri og víðfeðmari og er
hún nú rannsökuð í tengslum við
margs konar sjúkdóma, t.a.m.
krabbamein, liöagigt og ýmsa tauga-
hrörnunarsjúkdóma.
-fin
-ir> i nii i ..ii.iíupiiiiiiíiwii.|'iui»iiiiwiijiIiii ii
1. Leiðréttu geni fyrir
arfgengan sjúkdóm er
sprautað inn í frjóvgað
egg. Það fer inn í kjarna
eggsins og blandast þar
erfðaefninu
2. Fruman skiptir sér
tvisvar. Ðn hinna fjögurra
fruma er tekin burt til
prófana á hvort innsetta
genið hafi virkað rétt og
leiðrétt gallaða genið. Sé
3. Eftir níu mánuði fæðist
heilbrigt barn. Hið nýja
gen er til staðar í sérhverri
frumu svo hinn arfgengi
sjúkdómur er úr sögunni
hjá því og öllum
Erföalækning
Bókstaflega f
- mun buddan rá
Eins og í öllum
greinum erfða-
tækni eru deil-
ur um siðfræði-
legar spuming-
ar tengdum
erfðalækning-
um miklar. Sérstaklega er búist
við að mikill styr muni standa um
ákveðið afbrigði hennar, sem
menn sjá þegar fyrir sér, þegar og
ef það kemur fram: erfðalækningar
á fóstrum. Þar myndu breytingar á
erfðauppbyggingu orsaka ekki að-
eins bata hjá fóstrinu sjálfu, heldur
öllum afkomendum þess. Eins og
gefur að skilja er langt frá því að
einhugur riki um þessar hugmynd-
ir og hefur verið haft á orði að
svona tækni muni hafa í för með
sér framleiðslu „ofurmenna" og
sérhannaðra barna.
Einnig telja sumir að þetta gæti
leitt til þess að veraldlegur auður
gæti nú jafnvel gert fólk „betra“ -
í bókstaflegri og tæknilegri merk-
ingu þess orðs - og myndi þá bilið
milli ríkra og fátækra breikka
meira en góðu hófi gegnir, þar sem
það er jú innprentað í alla jarðar-
d