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Biologie (Fach) / MiBi 9 (Lektion)

Gentherapie mit viralen Vektoren

Diese Lektion wurde von EvaSchnitzel erstellt.

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Gentherapie, Definition Modifikation der DNA einer Zelle für therapeutische Zwecke, Gene als Therapiemittel/ Medikamente
2 Arten der Gentherapie Somatische: genetische Veränderungen werden nicht an die Nachkommen weitergegeben, Zielzellen: Stammzellen, Fibroblasten und andere somatische Zellen Keimbahn: alle Zellen, auch die generativen Zellen, werden das neue Gen tragen, Zielzellen: Spermien oder Eizellen
Gentransfer Die DNA für ein Gen wird in einen Klonierungsvektor eingepasst, dieser wird dann in die Zielzelle transferiert, sodass diese die DNA einbauen und das Gen/ Protein exprimieren kann
Die 2 Strategien der somatsichen Gentherapie in vivo: Das Therapiegen wird in einen Vektor eingepasst und direkt in den Patienten übertragen ex vivo: Das Therapiegen im Vektor wird in dem Patienten entnommenen Zellen übertragen. Die Zellen werden dem Patienten hinterher wieder injiziert, dazwischen können Überprüfungen und Selektion der Zellen vorgenommen werden
Anforderungen an einen Vektor in der Gentherapie - muss hochkonzentriert vorliegen können - Die Genexpression in der Zelle muss langfristig und zuverlässig ausgeführt werden, stabiler Einbau ins Zellgenom - Expression muss zellspezifisch sein - nicht giftig und immunologisch unbedenklich
nonvirale Gentransfersysteme für ex vivo Gentransfer: direkte Injektion Die direkte Injektion der DNA in einer Zucker oder NaCl- Lösung, intramuskulär (IM) in die Skelettmuskeln or intradermal (ID), DNA wird in den Extrazellulärraum gebracht, außerdem kann bei manchen Gentherapien ein Aerosol eingeatmet werden
nonvirale Gentransfersysteme für ex vivo Gentransfer: Genegun z. B. um transgene Organismen zu erzeugen. DNA wird mit der Hilfe von Partikeln in Zellen geschossen. Zum Beispiel Goldpartikel mit DNA umhüllt. Impfung, indem DNA Zellkern veranlasst, pathogene Proteine zu erstellen und so das Immunsystem aktiviert, das dann auf den echten Virus vorbereitet ist.
nonvirale Gentransfersysteme für ex vivo Gentransfer: Liposome enthalten DNA, dann Liposom- Plasmid- Komplex, entweder wird der Komplex durch Endocytose durch die Zelle als ganzes aufgenommen, dann wird das Lysosom abgebaut und das Plasmid erreicht den Zellkern; oder das Liposom fusioniert mit der Zelle und entlässt das Plasmid nach innen.
virale Vektoren: Adenoviren - Infizieren breites Spektrum an Zelltypen, auch nicht- teilende Zellen, Provirus, löst keine bekannten Krankheiten aus, nur leichte Immunantwort - dsDNA Genom (30- 40 kB), genetisch leicht zu manipulieren, erste Vektoren in klinischen Versuchen - lässt sich von der Zelle endocytieren, wird dann entlassen und lässt sich von zelleigenem Dynein zu einer Kernpore transportieren, wo die Virushülle die virale DNA in den Kern entlässt.
virale Vektoren: Lentiviren eine Gattung der Retroviren, RNA Genom, HIV ist ein Lentivirus, infiziert auch ruhende Zellen, Genom kodiert für regulatorische Proteine, wird als Provirus ins WIrtsgenom integriert, verbleibt lebenslang im Wirt, hohe Mutationsraten, groß im Kommen
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Sleeping Beauty ein springendes Gen aus Fischen, dass schon seit langer Zeit inaktiviert war. Mithilfe von Transposase kann man auf eine solche Weise eine definierte DNA- Sequenz (Konstruktion eines therapeutischen SB Transposons) in das Wirtsgenom einbauen.