قابليتهاي ژن درمانی
سيستمهاي تحويل ژن
وقتي يک ژن يا يک DNA وارد سلول ميشود، ميتواند سرنوشتهاي متفاوتي داشته باشد. در برخي موارد، بخشهايي از DNA اضافه شده در ليزوزومها تجزيه ميشود که موجب ميشود DNA هرگز به هسته نرسد و در سلول بيان نشود. در يک حالت ديگر DNA تجزيه نشده ميتواند وارد هسته شود و از طريق نوترکيبي با کروموزومهاي سلول ادغام شود. فرايند نوترکيبي غيرهمولوگ موجب ادغام DNA خارجي ميگردد. اين نوترکيبي، منجر به ورود تصادفي DNA به درون جايگاههاي مختلف کروموزوم ميشود. به ندرت DNA خارجي در محل ژن همولوگ خود با کروموزوم ادغام ميشود. حتي اگر DNA اضافه شده در محل نرمال خود ادغام نشود، به يک کروموزوم پيوسته است، پس به طور پايدار بيان ميشود و به تمام سلولهاي دختري منتقل ميشود. در برخي از روشهاي انتقال ژن، ژن خارجي به درون کروموزوم تلفيق نميشود اما در يک وضعيت اپيزومي به صورت خارج کروموزومي باقي ميماند.
به اين علت که DNA اپيزومال حاوي سانترومر نيست، انتقال پايدار به سلولهاي دختري رخ نميدهد. در غياب فشارهاي انتخابي، اطلاعات ژنتيکي به صورت موقتي بيان ميگردند زيرا DNA اپيزومي پس از چند تقسيم سلولي از دست ميرود.
سيستمهاي حامل | مزايا | معايب |
حاملهاي شيميايي و فيزيکي | ||
فسفات کلسيم | راحت براي استفاده | ادغام تصادفي در ژنوم انتقال ناکارآمد DNA |
الکتروپوريشن | راحت براي استفاده، موثر براي تعداد زيادي از سلولها، موثر براي سلولهاي بنيادي جنيني | ادغام تصادفي مگر در مواردي که هدفگيري شده باشد، انتقال ناکارآمد DNA |
ليپوزومهاي کاتيوني | غيرعفونتزا، بدون واکنش ايمني، موثر براي انتقال ژن در داخل بدن موجود زنده، توانايي حمل قطعات بزرگ DNA | ناپايدار، باقيماندن به شکل اپيزومي، عدم ادغتم در ژنوم میزبان، بيان ژني کم |
اتصالات پلي ليزين-DNA | تحويل هدف دهي شده، توانايي حمل قطعات بزرگ DNA | ناپايدار، باقي ماندن به شکل اپيزومي، بيان ژني کم |
حاملهاي بيولوژيکي (ويروسي) | ||
رترو ويروس | بيان طولاني مدت، محدوده ميزباني وسيع، ترنسداکشن موثر | ادغام تصادفي، تنها سلولهاي در حال تقسيم را آلوده ميکند، بيان متغيري را نشان ميدهد، در اندازه DNA انتقالي محدوديت وجود دارد |
آدنوويروس | جذب توسط گيرنده، سلولهاي تقسيم نشونده را آلوده ميکند، محدوده ميزباني وسيع | بيان موقتي، به صورت اپيزومي باقي ميماند، موجب پاسخ ايمني ميشود، در اندازه DNA انتقالي محدوديت وجود دارد |
ويروس مرتبط با آدنو(AAV) | امکان ادغام در جايگاه اختصاصي، غير عفونتزا، سلولهاي تقسيم نشونده را آلوده ميکند، محدوده ميزباني وسيع | توليد ويروس دشوار است، در اندازه DNA انتقالي محدوديت وجود دارد، در مراحل پيشرفت |
حاملهاي بيولوژيکي (غير ويروسي) | ||
کروموزومهاي مصنوعي انسان | پايدار، غير عفونت زا، توانايي حمل قطعات بزرگ DNA را دارد، پاسخ ايمني ايجاد نميکند، در ژنوم ادغام نميشود | هنوز در مراحل پيشرفت |