Menggunakan gen sebagai obat: ini adalah ide di balik terapi gen. Strategi terapi yang terdiri dari modifikasi gen untuk menyembuhkan penyakit, terapi gen masih dalam tahap awal tetapi hasil pertamanya menjanjikan.

Definisi terapi gen

Terapi gen melibatkan modifikasi sel secara genetik untuk mencegah atau menyembuhkan penyakit. Ini didasarkan pada transfer gen terapeutik atau salinan gen fungsional ke dalam sel tertentu, dengan tujuan memperbaiki cacat genetik.

Prinsip utama terapi gen

Setiap manusia terdiri dari sekitar 70 miliar sel. Setiap sel mengandung 000 pasang kromosom, terdiri dari filamen berbentuk heliks ganda, DNA (asam deoksiribonukleat). DNA dibagi menjadi beberapa ribu bagian, gen, yang kita bawa sekitar 23 salinan. Gen-gen ini membentuk genom, warisan genetik unik yang ditransmisikan oleh kedua orang tua, yang berisi semua informasi yang diperlukan untuk perkembangan dan fungsi tubuh. Gen memang menunjukkan kepada setiap sel perannya dalam organisme.

Informasi ini disampaikan berkat sebuah kode, kombinasi unik dari 4 basa nitrogen (adenin, timin, sitosin, dan guanin) yang membentuk DNA. Dengan kode, DNA membuat RNA, pembawa pesan yang berisi semua informasi yang dibutuhkan (disebut ekson) untuk menghasilkan protein, yang masing-masing akan memainkan peran tertentu dalam tubuh. Dengan demikian, kita menghasilkan puluhan ribu protein yang penting untuk fungsi tubuh kita.

Oleh karena itu, modifikasi dalam urutan gen mengubah produksi protein, yang tidak dapat lagi memainkan perannya dengan benar. Tergantung pada gen yang bersangkutan, hal ini dapat menyebabkan berbagai macam penyakit: kanker, miopati, cystic fibrosis, dll.

Oleh karena itu, prinsip terapi adalah memberikan, berkat gen terapeutik, kode yang benar sehingga sel-sel dapat memproduksi protein yang kurang. Pendekatan gen ini pertama-tama melibatkan mengetahui secara tepat mekanisme penyakit, gen yang terlibat dan peran protein yang dikodekannya.

Penelitian terapi gen berfokus pada banyak penyakit:

• kanker (65% dari penelitian saat ini) 
• penyakit monogenik, yaitu penyakit yang hanya mempengaruhi satu gen (hemofilia B, talasemia) 
• penyakit menular (HIV) 
• penyakit kardiovaskular 
• penyakit neurodegeneratif (penyakit Parkinson, penyakit Alzheimer, adrenoleukodystrophy, penyakit Sanfilippo)
• penyakit dermatologis (junctional epidermolysis bullosa, dystrophic epidermolysis bullosa)
• penyakit mata (glaukoma) 
• dan sebagainya

Sebagian besar uji coba masih dalam penelitian tahap I atau II, tetapi beberapa telah menghasilkan pemasaran obat. Ini termasuk:

• Imlygic, imunoterapi oncolytic pertama melawan melanoma, yang menerima Otorisasi Pemasaran (Marketing Authorization) pada tahun 2015. Ia menggunakan virus herpes simpleks-1 yang dimodifikasi secara genetik untuk menginfeksi sel kanker.
• Strimvelis, terapi pertama berbasis sel induk, memperoleh Izin Pemasarannya pada tahun 2016. Ini ditujukan untuk anak-anak yang menderita alymphocytosis, penyakit kekebalan genetik langka (sindrom "bubble baby")
• obat Yescarta diindikasikan untuk pengobatan dua jenis limfoma non-Hodgkin agresif: limfoma sel B besar difus (LDGCB) dan limfoma sel B besar mediastinum primer yang refrakter atau kambuh (LMPGCB). Itu menerima Otorisasi Pemasarannya pada tahun 2018.

Pendekatan yang berbeda ada dalam terapi gen:

• penggantian gen yang sakit, dengan mengimpor salinan gen fungsional atau "gen terapeutik" ke dalam sel target. Ini dapat dilakukan baik secara in vivo: gen terapeutik disuntikkan langsung ke dalam tubuh pasien. Atau in vitro: sel induk diambil dari sumsum tulang belakang, dimodifikasi di laboratorium dan kemudian disuntikkan kembali ke pasien.
• pengeditan genom terdiri dari perbaikan langsung mutasi genetik dalam sel. Enzim, yang disebut nuklease, akan memotong gen di tempat mutasinya, kemudian segmen DNA kemudian memungkinkan untuk memperbaiki gen yang diubah. Namun, pendekatan ini masih hanya eksperimental.
• memodifikasi RNA, sehingga sel menghasilkan protein fungsional.
• penggunaan virus yang dimodifikasi, yang disebut oncolytics, untuk membunuh sel kanker.

Untuk memasukkan gen terapeutik ke dalam sel pasien, terapi gen menggunakan apa yang disebut vektor. Mereka sering merupakan vektor virus, yang potensi toksiknya telah dibatalkan. Para peneliti saat ini sedang mengerjakan pengembangan vektor non-virus.

Pada tahun 1950-an, berkat pengetahuan yang lebih baik tentang genom manusia, konsep terapi gen lahir. Namun, butuh beberapa dekade untuk mendapatkan hasil pertama, yang kami berikan kepada para peneliti Prancis. Pada tahun 1999, Alain Fischer dan timnya di Inserm berhasil mengobati "gelembung bayi" yang menderita defisiensi imun gabungan parah yang terkait dengan kromosom X (DICS-X). Tim tersebut memang berhasil memasukkan salinan normal dari gen yang diubah ke dalam tubuh anak yang sakit, menggunakan vektor virus tipe retrovirus.