Gen tedavisinde hangi umutlar var?

Klinik gen tedavi denemelerinin yıllara göre dağılımı: İnsanlarda ilk gen tedavi klinik denemesi, W. French Anderson tarafından 1990 yılında, adenozin deaminaz yetmezliğine bağlı (ADA) bağışıklık yetmezlik sendromu hastalığına (ADA-SCID) yakalanmış iki çocukta gerçekleşti. Bu çalışma gen tedavisi uygulamasının hastalarda oldukça güvenli olduğunu kanıtlamakla birlikte, genetiği değiştirilmiş T hücrelerinin hastalarda 10 yıldan fazla süre etkin olabileceğini gösterdi. O günden bu güne kadar 1537 adet klinik gen tedavi denemesi yapıldı.

Kronolojik olarak bakıldığında 1990’dan 1999’a kadar klinik gen tedavi denemelerinin sayısında hızlı bir artış olduğu göze çarpıyor (Şekil GT_Yillar). Daha sonra 2002-2003 yıllarında kısa bir süre için durağan bir dönem yaşandıysa da, son yıllarda katedilen yol ve klinik denemelerden elde edilen başarılar sayesinde yıllık onaylanan klinik gen tedavi denemelerinde tekrar bir artış gerçekleşti.

Hangi ülkelerde yapılıyor?

29 ülkede klinik gen tedavi denemesinin yapıldığını söyleyebiliriz (GT_Ulkeler). Amerika Birleşik Devletleri 975 gen tedavi klinik denemesiyle (% 63.4) başı çekiyor. Birleşik Krallık 184 çalışmayla (% 12) ikinci sırada. Bu ülkeleri 76 çalışmayla Almanya (% 4.9), 46 çalışmayla İsviçre (% 3), ve 41 çalışmayla Fransa (% 2.7) takip ediyor. Klinik gen tedavisi veritabanına kaydedilen sayılar gerçek rakamların çok altında olabiliyor. Örneğin, Rusya’da sadece bir tane resmi olarak onaylanmış çalışma olduğu bildirilmesine rağmen, gerçekte çok daha fazla sayıda klinik gen tedavi denemesinin yapıldığı biliniyor. Bunun yanında, Kanada’da 50’den fazla çalışma olmasına rağmen, bunlardan sadece 20 tanesi gen tedavi klinik denemesi veritabanına kaydedildi.

Hedeflenen hastalıklar

Gen tedavisi baslangıçta kalıtsal tek gen hastalıklarını tedavi etmeye yönelik bir yöntem olarak geliştirildi. Ancak günümüzde gen tedavi klinik çalışmalarının çoğunluğu (% 64.6), en yaygın ve öldürücü hastalıkların başında gelen, ve multigenetik bir mekanizmaya sahip olan kanser hastalığını tedavi etmeye yöneliktir (Şekil GT_Hastaliklar). Kalıtsal tek gen hastalıklarını tedavi etmeye yönelik yaklaşımlar 2004 yılına kadar ikinci sıradayken, 2004 yılından sonra yerini kalp ve damar hastalıklarına (% 8.9) karşı geliştirilen yöntemlere kaptırdı.

Sonuçta şu an için kalıtsal tek gen hastalıklarını tedavi etmeye yönelik yaklaşımlar şimdiye kadar yapılan gen tedavi klinik çalışmalarında en başarılı sonuçları verse de, toplam klinik çalışmaların sadece % 8.1’ini oluşturarak sıralamada üçüncü sırada yer alıyor.

Kanser gen tedavisinde hematolojik malignansilerin yanında akciğer, prostat, meme ve cilt kanserleri gibi çok değişik kanser tipleri hedefleniyor. Bu bağlamda kanser hücrelerinin içine virüs aracılı tümör baskılayıcı gen transfer etmek (p53), tümörü gen transferiyle ölmek üzere programlamak, bağışıklık sistemimizi tümör aşılarıyla tetiklemek gibi stratejilerin oldukça rağbet gören gen tedavi yaklaşımları olduğunu belirtmek gerekir. Kardiovasküler gen tedavisinin temel hedefi damarlaşmayı (anjiogenez), kalp kasının rejenerasyonunu ve tamirini sağlamak, damar nakli (anjiyoplasti) sonrası tıkanmayı önlemektir. Bu nedenle kardiovasküler gen tedavisinde kansız dokulara kan akımı sağlanmaya çalışılır. Bu amaçla fibroblast büyüme hormonu (FGF) ve vasküler endotelyal büyüme hormonu (VEGF) kodlayan genler klinik denemelerde başarıyla kullanılıyor.

Kalıtsal tek gen hastalıklarının tedavisinde temel amaç, genin normal kopyasını hücrelere vererek bozuk kopyasıyla değiştirilmesini sağlamaktır. Kalıtsal tek gen hastalığına karşı geliştirilen gen tedavi yöntemlerinin (124 tane) 1/3’ ü kistik fibrozu tedavi etmeye yöneliktir. Kistik fibroz; ABD ve Avrupa’da en yaygın genetik bozukluk olup hastaların ortalama yaşam süresi 40 yılın altındadır. Ağır kombine immun yetmezlik sendromu (SCID) ve kronik granülomatöz gibi tek gen hastalıklarına karşı da klinik gen tedavi yöntemleri başarıyla geliştiriliyor. İnfeksiyöz hastalıklara karşı (HIV, tetanoz, CMV, vb.) geliştirilen gen tedavi yöntemleri, tedavi edilmeye çalışılan hastalıklar kategorisinde % 7.9 ile dördüncü sırada yer alıyor.

Multiple sklerozis, myastina gravis, Parkinson, Alzheimer gibi sinirsel hastalıklar da gen tedavi yöntemleriyle tedavi edilmeye çalışılıyor. Retinitis pigmentoza, glokom, yaşa bağlı maküler dejenerasyon gibi göz hastalıklarının yanısıra, iltihaplı eklem yangısı gibi romatizmal hastalıkların da klinik gen tedavi çalışmalarının kapsamı altında olduğunu belirtmekte yarar var.

Tedavi denemelerinde kullanılan vektörler

Klinik gen tedavi denemelerinde kullanılan vektörlerin % 75’i viral vektörlerdir (Şekil GT_Vektorler). Bunlardan adenovirus % 24’le birinci sırada iken, retrovirüs % 20.9’luk oranla ikinci sırada geliyor. Bunları vaksinya (%7.9), paks virüsü (% 5.8), adeno asosiye virüs (% 4.3) ve herpes simpleks virüsü (% 3.2) takip ediyor.

Retrovirus aslında gen tedavi klinik denemelerinde ilk test edilen vektör olup, sadece bölünen hücreleri enfekte etmesi ve uzun süreli gen transferi sağlaması nedeniyle son yıllara kadar (2004) klinik denemelerde en çok tercih edilen vektördü. Fransız bir grup tarafindan X-SCID hastalığına karşı geliştirilen gen tedavi denemelerinde kullanılan retrovirus çok ciddi yan etkiler doğurduğu için (hastada kanseri tetikleme gibi) bu vektörün kullanımı artık tercih edilmiyor. Retrovirusu kullanarak çalışmalarına devam etmek isteyen araştırmacılar da klasik retrovirus yerine integrasyon sonrası kendi kendini inaktive edebilen gelişmiş retroviral vektörü (SIN) kullanmayı tercih ediyorlar. Kalıtsal hastalıklar için olmasa da kanser gen tedavisi için en uygun vektör aslında adenovirüs. Geçici gen sentezi sağlaması, girdiği hücreleri bağışıklık sistemimize tanıtması, bölünmeyen hücreleri enfekte etmesi, yüksek dozda kolayca üretilebilmesi gibi özellikler adenovirüsü kanser gen tedavisinde en çok tercih edilen vektör haline getirdi. Ancak adenovirüs sistemik immun reaksiyona sebep verebileceğinden dolayı, bu virüsün yüksek dozda sistemik olarak hastalara kan yoluyla verilmesi önerilmiyor. Viral vektörlerin gen tedavi klinik denemelerinde sorun yaratabileceğine inanan araştırmacılar, terapötik proteini kodlayan çıplak DNA’yı ya direk olarak (% 17.9) ya da lipid kompleksi içerisinde (lipofeksiyon, % 6.9) hastalara vermeyi tercih ediyor.

İnsanlara aktarılan genler

Gen tedavi klinik denemelerinde 200’den fazla gen yukarıda bahsedilen yöntemlerle (viral ve viral olmayan metodlar) insanlara aktarılıyor. Bu yolla insanlara aktarılan genlerin çoğunlukla, en yaygın ve öldürücü hastalıklardan olan kanseri tedavi etmeye yönelik olduğunu söylemek gerekir (Şekil GT_Genler). Bu bağlamda; bağışıklık sistemini tetikleyici tümör antijeni kodlayan genler (% 19.9), sitokin genleri (% 18.7), tümör baskılayıcı genler (% 10.8), kanser hücresini intihar etmeye iten genler (% 7.1), reseptör genleri (% 5.4) bu çalışmalarda tercih edilen genlerin başında geliyor.

Gen tedavi klinik denemelerinde kullanılan genlerin % 7.9’u üreme faktörü kodlayan genler olup bu genlerin hemen hemen tamamı kalp ve damar hastalıklarını tedavi etmeye yönelik olarak kullanılıyor. Kalıtsal tek gen hastalıklarını tedavi etmeye yönelik gen transferi için kullanılan genler de (yetmezlik genleri) tüm denemelerde kullanılan genlerin % 7.4’ ünü oluşturuyor.

Denemelerin son durumu

Gen tedavi klinik denemelerinin % 17’si Faz II, % 3 kadarı da Faz III aşamasında iken, çoğunluğunun (%80) halen Faz I safhasında olduğunu görüyoruz. Kısaca belirtmek gerekirse, Faz I denemeleri uygulanan tekniğin hastada yan etkisinin olup olmadığını, Faz II ve III denemeleri ise gerçekleştirilen uygulamanın tedavi etkinliğini belirlemek amacıyla yapılır. (Şekil GT_Fazlar).

Sonuç: Gen tedavi klinik denemelerine kabul edilen hastalar, genel olarak daha önce geleneksel tedavi yöntemleri ile (kemoterapi, radyoterapi ve cerrahi) tedavi görmüş ancak sağlığına kavuşamamış olan, hastalığı ileri evrede olan hastalardır. Buna rağmen yıllar süren gen tedavi çalışmaları meyvelerini nihayet vermeye başladı. Örneğin, Dr. Roncarolo ve grubunun ADA-SCID hastalarında gerçekleştirmiş olduğu retrovirus aracılı ADA gen transferinin uzun süreli takibi bu yöntemin hastalarda oldukça güvenilir ve oldukça yararlı bir tedavi yöntemi olduğunu kanıtladı.

Bunun yanında, Pensilvanya Üniversitesi Çocuk Hastanesi doktorları ve İngiltere Londra Üniversitesi araştırmacıları tarafından ayrı ayrı yapılan çalışmalarda doğuştan olan körlükte bile gen tedavisinin güvenli ve etkin bir tedavi yöntemi olduğu ispatlandı.

Kanser hastalığına yönelik Faz 3 denemeleri tamamlanmış oldukça başarılı gen tedavi klinik denemeleri mevcut ve bunlar yetkili mercilerden şu an için onay bekliyor. Ayrıca, gen tedavi klinik denemelerinde mevcut genlerin henüz yalnızca %1’i test edildi. Oysa gen havuzumuzda klinik denemelerde kullanılabilecek en az 100 kat daha fazla gen bulunuyor. Hastalarımızın beklentilerini yakın gelecekte karşılayabilmek için, hem klinik öncesi hem de ve klinik seviyede daha fazla sayıda çalışma yapılması gerektiğini ve gen tedavisinin bugün için pek çok genetik hastalıkta halen tek çözüm yolu olduğunu belirtmemizde yarar var.

Hazırlayan: Prof. Dr. Salih Şanlıoğlu Akdeniz Üniversitesi Tıp Fakültesi Gen Tedavi Ünitesi Başkanı doktora eğitimini (1992-1996) Ohio State Üniversitesi’nde moleküler genetik alanında tamamladı. Yüksek lisans eğitimi sırasında çocuk genetik hastalıkları üzerine çalışırken 2 yeni insan geni keşfetti, doktora eğitimi esnasında da gen tedavisine temel oluşturan in vivo gen transfer modelleri üzerinde çalışmalarda bulundu.


Gen tedavisinde hangi umutlar var?

Sonuç: Gen tedavi klinik denemelerine kabul edilen hastalar, genel olarak daha önce geleneksel tedavi yöntemleri ile (kemoterapi, radyoterapi ve cerrahi) tedavi görmüş ancak sağlığına kavuşamamış olan, hastalığı ileri evrede olan hastalardır. Buna rağmen yıllar süren gen tedavi çalışmaları meyvelerini nihayet vermeye başladı. Örneğin, Dr. Roncarolo ve grubunun ADA-SCID hastalarında gerçekleştirmiş olduğu retrovirus aracılı ADA gen transferinin uzun süreli takibi bu yöntemin hastalarda oldukça güvenilir ve oldukça yararlı bir tedavi yöntemi olduğunu kanıtladı.

Bunun yanında, Pensilvanya Üniversitesi Çocuk Hastanesi doktorları ve İngiltere Londra Üniversitesi araştırmacıları tarafından ayrı ayrı yapılan çalışmalarda doğuştan olan körlükte bile gen tedavisinin güvenli ve etkin bir tedavi yöntemi olduğu ispatlandı.

Kanser hastalığına yönelik Faz 3 denemeleri tamamlanmış oldukça başarılı gen tedavi klinik denemeleri mevcut ve bunlar yetkili mercilerden şu an için onay bekliyor. Ayrıca, gen tedavi klinik denemelerinde mevcut genlerin henüz yalnızca %1’i test edildi. Oysa gen havuzumuzda klinik denemelerde kullanılabilecek en az 100 kat daha fazla gen bulunuyor. Hastalarımızın beklentilerini yakın gelecekte karşılayabilmek için, hem klinik öncesi hem de ve klinik seviyede daha fazla sayıda çalışma yapılması gerektiğini ve gen tedavisinin bugün için pek çok genetik hastalıkta halen tek çözüm yolu olduğunu belirtmemizde yarar var.

Hazırlayan: Prof. Dr. Salih Şanlıoğlu Akdeniz Üniversitesi Tıp Fakültesi Gen Tedavi Ünitesi Başkanı doktora eğitimini (1992-1996) Ohio State Üniversitesi’nde moleküler genetik alanında tamamladı. Yüksek lisans eğitimi sırasında çocuk genetik hastalıkları üzerine çalışırken 2 yeni insan geni keşfetti, doktora eğitimi esnasında da gen tedavisine temel oluşturan in vivo gen transfer modelleri üzerinde çalışmalarda bulundu.

Prof. Dr. Salih Şanlıoğlu, Akdeniz Üniversitesi Tıp Fakültesi Gen Tedavi Ünitesi Başkanı