DNA DIAGNOSTIKA FARMAKOGENETIKA A PERSONALIZOVANÁ MEDICÍNA 30. 11. 2017 NTP 2017 GENETICKÉ STUDIE  Dalším významným momentem je výběr statistické metodologie, která zhodnotí sílu asociace genů s chorobami. Možnosti jsou v zásadě dvě: linkage (vazebná) analýza a asociační studie. K detekci specifických genetických oblastí a genů, které se účastní v transmisi nemoci, je v principu možné použít obě metody.  Linkage (vazebná) analýza testuje kosegregaci genového markeru a fenotypu nemoci v rodině. Čili marker a nemoc se v dané rodině mají vždy vyskytovat spolu. GENETICKÉ STUDIE Asociační studie vyšetřují souvýskyt markeru a nemoci na populační úrovni, tj. u nepříbuzných jedinců, obvykle srovnáním frekvencí markerů u nepříbuzných nemocných a kontrolních subjektů (studie casecontrol). Statistickou sílu asociace je možno dále zvýšit obohacením o další kritéria, jako jsou klinické subtypy nemoci (studie case-case), závažnost nemoci, časný začátek nemoci, rizikové faktory pro nemoc včetně pohlaví a vhodné biologické znaky (např. plasmatické hladiny cytokinů při asociaci genetických polymorfismů v cytokinových genech; studie genotyp-fenotyp). DNA MARKERY  U komplexních nemocí se ukazuje, že je možno asociovat alely mnohých polymorfismů s výskytem komplexní nemoci nebo některými intermediálními znaky onemocnění (hladiny proteinů, rodinná anamnéza aj.) statisticky asociovat, čili přinejmenším najít genetický marker, s touto nemocí asociovaný.  Určitý genotyp nebo alela daného polymorfismu tak představuje vyšší (nižší) riziko pro nemoc.  Odds ratio (OR): Počet nemocných s riz. genotypem x počet zdravých bez riz. genotypu Počet nemocných bez riz. genotypu x počet zdravých s riz. genotypem Senzitivita, specifita (nad 80%) a síla testu (nad 80%). PŘÍKLAD: Group TNFβ-B1B1 TNFβ-B2B2 TNFβ-B1B2 B1-allele frequency P g P a 00 12 73 76 0.311 0.02 0.00801 1 28 11 0.163 All 13 101 87 201 1.Group 00: patients without a family history of psoriasis. 2.Group 01: patients with a family history of psoriasis in second- and third-degree relatives. 3.OR for B2 allele in patients with psoriasis who had second- and third-degree relatives with psoriasis = 4.5 (0.56–36.12), Pcorr = 0.02, sensitivity 0.834, specificity 0.311, power test 0.732. Copyright ©2006 American Society of Hematology. Copyright restrictions may apply. Davies, S. M. Hematology 2006;2006:111-117 Figure 2. Relationship between genome-wide and candidate gene pharmacogenetic studies SROVNÁNÍ STRATEGIÍ GENETICKÉHO VÝZKUMU: KANDIDÁTNÍ GENY VS. „GENOME-WIDE „ STUDIE  Studie kandidátních genů  Racionální (patofyziologická) selekce genů bez možnosti objevit nové (je možno ovšem objevit nové klinicky validní markery uvnitř genu)  Limitovaný počet genů snižuje riziko falešné pozitivity výsledků  Redukované náklady, pokud je tento přístup úspěšný (vede k signifikantním výsledkům=klinicky validním markerům).  Je možno se dopracovat statisticky adekvátně velkým souborům vyšetřených osob SROVNÁNÍ STRATEGIÍ GENETICKÉHO VÝZKUMU: KANDIDÁTNÍ GENY VS. „GENOME-WIDE „ STUDIE  Studie „genome-wide“  Analýza celých genomů může vést k identifikaci dosud neznámých genetických souvislostí  Zvyšuje se riziko nepravdivého výsledku  Zvýšené náklady, také na základě zvýšeného počtu signifikantních výsledků  Statisticky adekvátně četných souborů je možno dosáhnout jen obtížně PERSONALIZOVANÁ MEDICÍNA  Umožňuje zlepšovat účinnost terapie na základě vysokého respektu k interindividuální variabilitě pacienta  Zdroje:  Klinicky relevantní znalost genetického podkladu nemocí  Buněčná terapie  Genová terapie  Farmakogenetika  Farmakoekonomické aspekty Copyright ©2006 American Society of Hematology. Copyright restrictions may apply. Davies, S. M. Hematology 2006;2006:111-117 Figure 1. The hoped-for pathway of development of personalized medicine for the treatment of leukemia ZDRAVÍ ČEŠTÍ DOBROVOLNÍCI STŘEDNÍHO VĚKU (41-50 LET) POLYMORFISMUS -3A/-4A V GENU PRO ENDOTELIN-1 (EDN1) KOUŘENÍ 0 20 40 60 % Muži - kuřáci (102) Muži - nekuřáci (90) Muži - kuřáci (102) 53 45 2 Muži - nekuřáci (90) 37 50 13 3A3A 3A4A 4A4A Pg=0,003 Pa=0,003 [%] Genotypy 3A3A a 3A4A jsou častější u zdravých mužů kuřáků oproti mužům nekuřákům (OR = 7,69, 95% KI 1,67-35,38, P=0,002). CHRONICKÉ SRDEČNÍ SELHÁNÍ ASOCIOVANÝ GENOTYP 8002 G/A A -3A/-4A EDN-1 BIG ENDOTELIN 0 10 20 30 40 50 AA3A3AAA3A4AAA4A4AAG3A3AAG3A4AAG4A4AGG3A3AGG3A4AGG4A4A Big endotelin < 0,7 pmol/L (19) Big endotelin > 0,7 pmol/L (84) Asociovaný genotyp AG3A4A nese 5x vyšší OR pro chronické srdeční selhání ve skupině s nízkou hladinou big endotelinu oproti skupině pacientů s vysokou hladinou: OR = 5,38; 95% KI = 1,75-16,58; P= 0,005 CHRONICKÉ SRDEČNÍ SELHÁNÍ DILATAČNÍ KARDIOMYOPATIE (DCM), PLICNÍ MĚSTNÁNÍ (PCG) 3´TACE 0 50 100 % MM 14 56 MN 28 33 NN 59 11 Pacienti s DCM (29), PCG=1 Pacienti s DCM (9), PCG=2 Genotyp MM nese 8x vyšší OR pro DCM s PCG=2 oproti DCM s PCG=1: OR=7,81, 95% KI = 1,45-42,17, P=0,02 Pg=0,02 Pa=0,0007 CHRONICKÉ SRDEČNÍ SELHÁNÍ POLYMORFISMUS RXR 39526 A/AA KREVNÍ SKUPINY ABO 0 50 100% Pacienti s CHF - KS A(84) 95 5 0 Pacienti s CHF - KS nonA(117) 79 20 1 A/A A/AA AA/AA Pg=0,006 Pa=0,002 Alela AA přináší 5x vyšší OR pro pacienty s CHF a krevní skupinou nonA (B+AB+O): OR=5,16; 95%KI 1,72-15,50; P=0,0009 CHRONICKÉ SRDEČNÍ SELHÁNÍ POLYMORFISMUS -790T/G V GENU PRO MMP-2 CELKOVÝ CHOLESTEROL 0 50 100 % Muži s CHF, TC < 5 mmol/l (58) Muži s CHF, TC > 5 mmol/l (58) Muži s CHF, TC < 5 mmol/l (58) 30 34 36 Muži s CHF, TC > 5 mmol/l (58) 10 40 50 TT TG GG Pg=0,03 Pa=0,01 Genotypy TG + GG přinášejí 3,59x vyšší OR pro muže s CHF a vyšší hladinou celkového cholesterolu: OR=3,59; 95% KI 1,30-9,93; P=0,009 CHRONICKÉ SRDEČNÍ SELHÁNÍ POLYMORFISMUS -735C/T V GENU PRO MMP-2 HYPERTENZE CELKOVÝ CHOLESTEROL 0 50 100 % Muži s CHF, normotenzní, TC< 5 mmol/l (45) Muži s CHF, normotenzní, TC > 5 mmol/l (47) Muži s CHF, normotenzní, TC< 5 mmol/l (45) 76 24 0 Muži s CHF, normotenzní, TC > 5 mmol/l (47) 91 4 5 CC CT TT Genotyp CT přináší 7,28 x vyšší OR pro muže s CHF, normotenzí a vyšší hladin celkového cholesterolu: OR=7,28; 95% KI 1,51-35,03; P=0,006 Pg=0,01 Pa=0,171 Patofyziologický mechanismu vztahu mezi obezitou a rakovinami v GIT. PACIENTI S RAKOVINOU KOLOREKTA VS. KONTROLY DVOJNÁSOBNÝ GENOTYP V GENU PRO ATG (-6A/G A M235T ATG) 0 20 40 60 CC-men (N=79) 0 1 23 1 56 4 12 3 0 Control men (N=59) 3 5 25 3 25 15 24 0 0 MMAA MMAG MMGG MTAA MTAG MTGG TTAA TTAG TTGG OR pro MTAG=3,82 (2,09-6,96) P=0.0002, Pcorr=0,002 OR pro MTGG=0,24 (0,08-0,75) P=0,007, Pcorr=0,05 0 50 100 Rozdíly v četnosti genotypu AGMM v genu pro angiotensinogen mezi ženami s RS a kontrolami SM-Women Controls-Women SM-Women 15 85 Controls-Women 1 99 AGMM Other OR=17,65 (95% konfidenční interval 2,31-134,71; P=0,00009, Pcorr=0,0006 Pacientky s roztroušenou sklerózou vs. kontroly Dvojnásobný genotyp v genu pro ATG (-6A/G a M235T ATG) OR=4,67 (95% konfidenční interval 1,31-16,63); P=0,008, Pcorr=0,04 0 50 100 Rozdíly v četnosti genotypu AGTT v genu pro angiotensinogen mezi ženami s RS a kontrolami SM-Women Controls-Women SM-Women 12 88 Controls-Women 3 100 AGTT Other Pacientky s roztroušenou sklerózou vs. kontroly Dvojnásobný genotyp v genu pro ATG (-6A/G a M235T ATG) FARMAKOGENETIKA - CÍLE  Popsat vliv dědičnosti na odpověd organismu na různé látky s využitím interdisciplinárního přístupu Farmakogenomika se znalostí celého genomu  Farmakodynamika: popisuje žádoucí či nežádoucí účinky léků na organismus (lék organismus)  Farmakokinetika: se zabývá hladinami léků a jeho metabolitů v různých tkáních a vstřebáváním léků, jejich distribucí, metabolismem a eliminací (organismus  lék) Klinický potenciál farmakogenetiky FARMAKOKINETIKA  Absorpce (GIT, motilita?, pH žaludeční sekrece?, intestinální flóra?, místo absorpce)  Distribuce (frakce léčiva vázaná na bílkoviny séra, afinita jednotlivých léčiv k BS – fenylbutazon-warfarin)  Metabolismus (indukce, inhibice metabolizujících enzymů... rifampicinorální kontraceptiva)  Eliminace (pH moči, lithium-thiazidy) FARMAKOKINETIKA X FARMAKOGENOMIKA  Rozdílné hladiny léku v séru pacientů téže skupiny, váhy, atd. po podání stejné dávky  Rychlejší x pomalejší nástup účinku  Různá doba eliminace léčiva z organismu  Interakce (alkohol, tabák, barbituráty) FARMAKODYNAMIKA X FARMAKOGENOMIKA  Různá odpověď pacientů téže populační skupiny na tentýž lék  Různá odpověď pacientů na kombinace týchž léků  Geneticky determinovaná přecitlivělost na danou látku FARMAKOGENETIKA A VÝVOJ LÉKŮ  Nutnost přesné diagnózy (k fenotypicky podobným stavům mohou vést různé patobiochemické mechanismy).  Individuální odpověď jedince na terapii může záležet na genech, vstupujících do interakce s metabolismem léku nebo jeho působením.  Polovina všech dosud používaných léků je metabolizována enzymy P450. Klíčové složky farmakogenetiky P450  CYP3A4 – 50% metabolizovaných léků  CYP2D6 – 20%  CYP2D9 + CYP2D19- 15 %  CYP2D6, CYP2D9, CYP2D19 a CYP2A6 byly prokázány jako funkčně polymorfní MODEL TERAPIE HYPERTENZE (PODLE LINDPAINTNERA, BŘEZEN 2003) A=fyziologický stav: tři molekulární mechanismy (M1, M2, M3) se podílejí na determinaci znaku (TK), B=hypertenze D1: selhání M1 (příčina/účast) C=hypertenze D1: kauzální terapie T1 (cílená na M1), D= hypertenze D3: selhání M3 (příčina účast), E=hypertenze D3, léčení T1: terapie není kauzální, F=hypertenze D1, paliativní terapie T2, cílená na M2, G=hypertenze D1, terapie T2, refrakterní varianta na T2 v M2, H= fyziologický stav: odlišný podíl M1 a M2 na normálním znaku, I = varianta hypertenze D1: selhání M1 J =varianta hypertenze D1: terapie T2 FARMAKOGENETICKÁ STUDIE Cílem studie bylo porovnat 3 skupiny pacientů s biologiky v klinických a genetických parametrech  Skupina A: 11 pacientů s psoriázou s adalimumabem, u nichž byla léčba tímto biologikem ukončena  Skupina B: 14 pacientů s psoriázou, u nichž léčba adalimumabem úspěšně probíhá  Skupina C: 12 pacientů s jinou diagnózou, u nichž v průběhu léčby biologiky došlo k výsevu psoriázy (1 případ hidradenitis suppurativa, 4 případy m. Crohn, 3 případy ulcerativní kolitidy, 3 případy ankylozující spondylitidy, 1 případ revmatoidní artritidy). MATERIÁL A METODY  U všech pacientů jsme vyšetřili několik genetických polymorfismů v genech participujících na rozvoji zánětu (TNF alfa, TNF beta, TACE, IL-6, MMP-2, MMP-9, TIMP-2, ACE, CD147) a v genu potenciálně ovlivňujícím farmakokinetiku, příp. farmakodynamiku biologika (MDR1). Dg. Psoriáza Skupina A léčba A ukončena Skupina B léčba A pokračuje P Rok narození (median, rozsah) 1953 (1928-1991) 1969 (1943-1992) NS Pohlaví M/Ž 4/7 12/2 0,02 (OR=10) PASI před (median, rozsah) 14,5 (6,3-28,2) 12,9 (10,40-40,00) NS BSA před (median, rozsah) 25 (5-60) 25,5 (8-75) NS Efekt léčby za 3 měsíce 6/5 (55%) 14/0 (100%) 0,009 (OR=11) Současný stav - zlepšení 10/1 (91%) 14/0 (100%) NS Onset psoriázy (median, rozsah, roky) 21,5 (0-60) 21,0 (7-53) NS Pozdní onset psoriázy (nad 40 let věku) 20% 8% NS Skupina A Skupina B Pozitivní rodinná anamnéza psoriázy 40% 38% NS Pozitivní rodinná anamnéza R/S/D 30% 8% NS Pozitivní rodinná anamnéza jiní než R/S/D 0% 31% NS + RA KV nemocí 70% 85% NS + RA DM 30% 62% NS + RA tumorů 30% 8% NS + RA alergií 40% 23% NS Dg. Psoriáza- Komorbidity Skupina A léčba A ukončena Skupina B léčba A pokračuje P Komorbidity - počet 90% 60% NS Kardiovaskulární nemoci 50% 38% NS Diabetes mellitus 20% 0% NS Tumory 30% 8% NS Alergie 40% 8% NS Angíny v dětství/ tonsilektomie 20% 31% NS VÝSLEDKY  Mezi pacienty skupin A a B jsme prokázali signifikantně nižší efekt léčby adalimumabem za 3 měsíce od počátku (P=0,009), častěji u žen. Efekt léčby za 3 měsíce A/N 6/5 (55%) 14/0 (100%) 0,009 (OR=11) VÝSLEDKY  Ve skupině A je signifikantně asociován  genotyp v I/D ACE s hodnotou PASI a BSA před začátkem terapie biologiky a  rodinná anamnéza psoriázy v 1. linii (rodiče, děti, sourozenci) s genotypem v MMP-9. I/D ACE 3 PASI před průměr PASI před N PASI před Minimum PASI před Maximum PASI před medián ID+DD 12,5 8 6,3 24,5 9,1 II 25,3 3 22,5 28,2 25,3 Vš.skup. 16 11 6,3 28, 14,5 I/D ACE3 BSA před průměr BSA před N BSA před Minimum BSA před Maximum BSA před medián ID+DD 19,9 8 5 40 15,5 II 49,3 3 38 60 50,0 Vš.skup. 27,9 11 5 60 25,0 P=0,02 P=0,03 Skupina A – adalimumab – studie ukončena MMP9- 1575 Rodiče/ sourozenci/ děti nemají psoriázu Rodiče/ sourozenci/ děti mají psoriázu Řádk. součty CT 1 (14%) 3 (100%) 4 CC 6 (86%) 0 (0%) 6 Vš.skup. 7 3 10 P=0,03 VÝSLEDKY Ve skupině B jsme prokázali o delší léčbu biologiky u genotypu GG v polymorfismu TNFalfa – 308 A/G (P=0,03), o lepší efekt léčby biologikem u genotypu TT (P=0,04) polymorfismu v MMP-2 -790T/G a u genotypu CC polymorfismu MMP- 9 -1575 T/C. SKUPINA B – ADALIMUMAB – STUDIE PROBÍHÁ TNF ALFA -308 A/G Délka léčby (M) průměr Délka léčby (M) N Délka léčby (M) Minimum Délka léčby (M) Maximum Délka léčby (M) medián GG 15,9 8 2 30 14,5 GA 47,2 6 17 87 35,0 Vš.skup. 29,3 14 2 87 26,5 P=0,03 MMP-2 -790T/G Efekt léčby 3M Ano Efekt léčby 3M Ne Řádk. součty TT 3 (30%) 4 (100%) 7 TG 7 (70%) 0 (0%) 7 Vš.skup. 10 4 14 P=0,04 MMP9-1575 C/T Efekt léčby 3M Ano Efekt léčby 3M Ne Řádk. součty CT 6 (60%) 0 (0%) 6 CC 4 (40%) 4 (100%) 8 Vš.skup. 10 4 14 P=0,07 Rok narození Pohlaví Dg Biologikum Délka pod. biologika Rozvoj psoriázy od začátku léčby B (M) 1962 Muž Hidradenitis suppurativa adalimumab 3 1 1985 Muž Ankyl spondilitis adalimumab 22 5 1957 Muž Ankyl. Spondilitis golimumab 5 5 1970 Muž Ankyl.spondilitis adalimumab 3 3 1962 Žena Iridocyklitis, m.Crohn adalimumab 12 8 1976 Žena m. Crohn adalimumab 10 1976 Žena m.Crohn infliximab 45 34 1985 Žena m.Crohn infliximab 42 1970 Muž Ulcerózní kolitis infliximab 3 2 1952 Žena Ulcerózní kolitis infliximab 38 21 1976 Žena Ulcerózní kolitis infliximab 91 49 1964 Muž RA certolizumab 66 66 Skupina C: pacienti léčení biologiky se vznikem psoriázy Rok narození Pohlaví Dg Manageme nt PR Další léčba Protilátky proti biologiku HLA 1962 Muž Hidradenitis suppurativa B+ LL 0 ne 0 1985 Muž Ankyl spondilitis B+LL 0 ne 0 1957 Muž Ankyl. Spondilitis Enbrel SS ne B27 1970 Muž Ankyl.spondilitis Enbrel NSAID ne B27 1962 Žena Iridocyklitis, m.Crohn B+SL 0 ne B27 1976 Žena m. Crohn B+SL, ustekinumab ARP, kortikoidy ano 0 1976 Žena m.Crohn B+SL, adalimumab ATP ano 0 1985 Žena m.Crohn B+LL 0 ano 0 1970 Muž Ulcerózní kolitis 0 0 ano 0 1952 Žena Ulcerózní kolitis B+SL Mesalazin, ATP ne 0 1976 Žena Ulcerózní kolitis B+LL 0 ne 0 1964 Muž RA B+LL MTX ne 0 VÝSLEDKY o Délka podávání biologika vysoce signifikantně korelovala ve skupině C s dobou vzniku psoriázy od začátku léčby (P=0,00002). o Délka podávání biologika byla signifikantně asociována s genotypem v polymorfismu C3435T genu pro MDR1 (P=0,02). o Podávání další léčby v případě neúspěšnosti léčby biologické bylo asociováno s genotypem v polymorfismu MMP-2 -790 T/G (P=0,03). MDR1- C3435T Délka pod. biologika N Délka pod. biologika Minimum Délka pod. biologika Maximum Délka pod. biologika medián TT 4 3 38 3 CT 7 5 66 22 CC 1 91 91 91 Vš.skup. 12 3 91 17 P=0,02) P=0,00002 MMP-2-790 Další léčba II Ano Další léčba II Ne Řádk. součty GT 0 (0%) 4 (66%) 4 TT 6 (100%) 2 (33%) 8 Vš.skup. 6 6 12 P=0,03 ZÁVĚR  Závěrem je tedy možno konstatovat, že úspěch biologické léčby souvisí s některými vrozenými genotypy v prozánětlivých genech.  Rozvoj psoriázy u pacientů s biologickou léčbou zřejmě souvisí s genotypy v polymorfismech v MDR1. Produkt tohoto genu je schopen snižovat hladiny xenobiotik v buňkách.  CHRONICKÉ SRDEČNÍ SELHÁNÍ FARMAKOGENETICKÉ ROZDÍLY V DÁVKOVÁNÍ BETA BLOKÁTORŮ A ACEI- I/D ACE 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% Others (177) Patients with lower than 50% dose of BB and/or ACEI (60) DD ID II Pg=0,006, Pa=0,009 Pacienti s nižší než 50% dávkou z doporučené dávky BB+ACEI mají 2,84 x častěji genotyp II, P=0,002 European Journal of Human Genetics (2011); 19, 1002-1008, Copyright restrictions may apply. Hernandez-Boussard, T. et al. Nucl. Acids Res. 2007 0:gkm1009v1-1009; doi:10.1093/nar/gkm1009 PharmGKB Irinotecan Pathway TO THE PREVIOUS PICTURE:  Irinotekan pathway. Model of human liver with blood, bile and intestine compartments.  Drug-purple frames  Genes-transporters-turquoise ovals  Metabolic enzymes-blue ovals  Interactive pathway  (see www.pharmgkb.org/search/pathway/irinotecan/liver/jsp). GENOVÁ TERAPIE  Zahrnuje jakoukoliv proceduru, určenou k léčení nemoci genetickou modifikací buněk pacienta.  Do buněk se transferují: geny, jejich části nebo oligonukleotidy.  Genová terapie in vivo: transfer přímo do buněk pacienta  Genová terapie in vitro: genové modifikace probíhají mimo organismus  Genová terapie ex vivo: modifikované buňky se vracejí do organismu GENOVÁ TERAPIE: TYPY NEMOCÍ  Infekční nemoci  Rakoviny  Vrozené nemoci  Nemoci imunitního systému GENOVÁ TERAPIE  Virové a nevirové vektory.  Různé terapeutické strategie:  „gene-based“ (tumor suppressor genes, suicide genes, antiangiogenic genes, cytokine a oxidative stress-based genes)  „RNA-based“ (antisense oligonucleotides and RNA interference) přístupy.  „immune response-based“ strategies (dendritic cell- and T cell-based therapy) se rozvíjejí v terapii tumorů. GENOVÁ TERAPIE  Klasická genetická terapie (dopravit geny do vhodných cílových buněk, aby bylo dosaženo optimální exprese vnesených genů) s cílem:  1. zajistit produkci látky, která chybí  2. aktivovat buňky imunitního systému ve snaze pomoci odstranit nemocné buňky TECHNOLOGIE KLASICKÉ GENETICKÉ TERAPIE  Jedná se o zacílení buněk nemocné tkáně  Geny mohou inzertovány do buněk pacienta přímo a nepřímo  Inzertované geny se mohou  Integrovat do chromozomů  Zůstat extrachromozomálně (epizomy) PRINCIPY GENETICKÉHO TRANSFERU  cDNA s kompletní DNA kódující sekvencí je modifikována k zajištění vysoké hladiny exprese, např. pomocí silného virového vektoru. Následná inzerce genu se děje  A) do chromozomu  gen se bude rozšiřovat do dalších buněk  zajištěna vysoká úroveň exprese (kmenové buňky)  náhodná inzerce-různá lokalizace –různá úroveň exprese-smrt jednotlivé buňky-rakovina (aaktivace onkogenu, deaktivace supresorového nebo apoptotického genu-výhoda transferu ex vivo.  B) extrachromozomálně – nevýhoda nejistého dlouhodobého účinku NEKLASICKÁ GENOVÁ TERAPIE  Inhibice exprese genů asociovaných s patogenezou  Korekce genetického defektu a obnovení normální genové exprese  Současná genová terapie se omezuje na terapii somatických mutací.  Etické problémy s potenciální terapií zárodečných mutací. GENOVÁ TERAPIE A JINÉ TERAPEUTICKÉ MOLEKULÁRNĚ GENETICKÉ PŘÍSTUPY  Rekombinantní proteiny a „genetically engineered“ vakcíny  Expresním klonováním produktů normálního genu (klonované geny jsou exprimovány v mikroorganismech nebo transgenních organismech), které slouží k tvorbě velkých množství medicínsky cenných produktů  Produkcí geneticky „engineering“ protilátek (geny pro protilátky jsou manipulovány k tvorbě nových částečně nebo plně humanizovaných protilátek) pro terapeutické použití  Produkcí „genetically engineered“ vakcín-především proti tumorům a infekčním agens. REKOMBINANTNÍ BÍLKOVINY JE MOŽNO PRODUKOVAT EXPRESNÍM KLONOVÁNÍM V MIKROORGANISMECH NEBO V TRANSGENNÍCH ZVÍŘATECH V mikroorganismech:  Výhody: dostatečná množství produkovaných látek  Nevýhody:  pozměněné produkty v důsledku odlišných posttranslačních úprav bílkovin se stejnou primární strukturou (glykosylace)  problémy s purifikací V transgenních zvířatech:  možnost navodit podobné posttranslační systémy jako u člověka CHIMERICKÉ A HUMANIZOVANÉ PROTILÁTKY  Rekombinantní protilátky humánní-hlodavčí  Humanizace hlodavčích mAb umožňuje získat velké množství protilátek a zároveň zabránit imunitní odpovědi lidského příjemce:  chimerické V/C protilátky)  CDR (complementarity determining regions) graft protilátky  Infekční patogeny a antigeny nádorových buněk „GENETICKY ENGINNERED“ VAKCÍNY  Genetická modifikace antigenu – např. fúze cytokinu s antigenem ke zvýšení antigenicity  Genetická modifikace virů- virové vektory  Genetické modifikace mikroorganismů, které způsobí:  odstranění genů nutných pro patogenezu  expresi exogenního genu v bakteriích nebo parazitech po jeho inzerci do těchto organismů DĚKUJI VÁM ZA POZORNOST ?