Mitä ovat solu- ja geenihoidot?

Solu- ja geenihoidot ovat uuden ajan innovatiivisia hoitomuotoja, joilla voidaan hoitaa erilaisia vaikeita sairauksia. Ensimmäiset Euroopassa käyttöön otetut solu- ja geenihoidot on tarkoitettu tiettyjen perinnöllisten tautien tai syöpäsairauksien hoitoon. Näiden uusien hoitomuotojen taustalla on vuosikymmenten lääketieteellinen tutkimus- ja kehitystyö.

Ihmisellä on noin 20 000 geeniä. Pienet vaihtelut geeneissämme voivat saada aikaan eroja esimerkiksi ulkonäössämme ja joskus myös terveydessämme. 

Miten solu- ja geenihoidot vaikuttavat?

Ihmiskeho koostuu erilaisista elimistä, joista jokaisessa on monenlaisia kudoksia. Kudokset taas rakentuvat soluista, ja geenit vaikuttavat siihen, millaiseksi solu kasvaa ja miten se toimii. Jopa yksittäinen virhe yksittäisessä geenissä voi muuttaa solun toimintaa merkittävästi. Virheellinen geeni voi esimerkiksi aiheuttaa poikkeavasti toimivan proteiinin tuottamisen, minkä seurauksena solun, elimen ja joskus koko elimistön toiminta saattaa häiriintyä. Huonoimmassa tapauksessa virheellinen geeni voi aiheuttaa vaarallisen sairauden.

Solu- ja geenihoitojen avulla kehoa autetaan toimimaan normaalisti tai kamppailemaan tauteja vastaan. Niiden avulla ei vain hoideta sairauden oireita, vaan tavoitteena on parantaa sairaus tai hidastaa tai pysäyttää sen eteneminen. Toisin kuin monet perinteiset hoitomuodot, jotka jatkuvat jopa vuosia, solu- tai geenihoidot ovat usein kertahoitoja.

Solu- ja geenihoidoissa geenimuokkauksen tavoitteena voi olla esimerkiksi poikkeavasti toimivan geenin sammuttaminen, uuden kokonaisen geenin siirto tai sairautta aiheuttavan geenivirheen korjaaminen. Geenimuokkaus voidaan toteuttaa joko suoraan elimistössä kohdekudoksessa tai epäsuorasti, jolloin soluja muokataan elimistön ulkopuolella laboratoriossa ja siirretään sen jälkeen potilaalle. Tällä hetkellä hyväksytyt solu- ja geenihoidot hyödyntävät niin kutsuttua virusvektoria, jossa inaktiivisen viruksen avulla soluihin viedään kokonaan uusi geeni.

Käytössä olevissa solu-ja geenihoidoissa geenimuokkaus kohdistuu ainoastaan hoidettavaan sairauteen liittyvän kudoksen soluihin. Tällöin uuden geenin siirto voi esimerkiksi saada solut ja kudoksen toimimaan normaalisti tai tehostaa syöpäsoluihin kohdistuvaa immuunipuolustusta. Nykytiedon mukaan vaikutukset eivät periydy, sillä sukusoluihin ei saa näillä hoidoilla kajota.

Solu- ja geenihoidot perinnöllisten tautien hoidossa

Solu- ja geenihoidon keskeisiä sovellusalueita ovat perinnöllisten, yhden geenin geenivirheestä johtuvien sairauksien hoito sekä syöpä- ja veritaudit. 

Perinnölliset, yhden geenin geenivirheestä johtuvat sairaudet ovat harvinaisia, mutta näitä sairauksia tunnetaan yhteensä yli 10 000. Moniin näistä sairauksista ei tällä hetkellä ole parantavaa tai etenemistä hidastavaa hoitoa. Tunnettuja yksittäiseen geeniin liittyviä perinnöllisiä sairauksia ovat esimerkiksi kystinen fibroosi ja hemofilia. 

Perinnöllisissä sairauksissa sairauden aiheuttava geenivirhe on henkilön kaikissa soluissa. Monesti sairauden oireet ilmenevät kuitenkin vain tietyissä kudoksissa, joiden toiminnan kannalta kyseinen geeni on tärkeä. Perinnöllisten sairauksien solu- ja geenihoidossa geenimuokkaus kohdistetaan ainoastaan siihen kudokseen, jonka toiminnassa on häiriöitä. 

Joidenkin perinnöllisten sairauksien taustalla voi olla esimerkiksi geenivirhe, jonka seurauksena tietty kudos ei tuota oman toimintansa kannalta oleellista proteiinia tai entsyymiä. Tällaisessa tapauksessa sairautta voidaan hoitaa esimerkiksi viemällä kyseisen kudoksen soluihin kokonaan uusi, toimiva geeni, jolloin proteiinin tuotanto käynnistyy ja kudos alkaa toimia.

Solu- ja geenihoidot ja syöpä – immuno-onkologinen hoito

Tällä hetkellä syövän hoitoon hyväksytyt solu- ja geenihoidot perustuvat siihen, että veren valkosolujen geenimuokkauksen avulla potilaan oma immuunijärjestelmä saadaan taistelemaan tehokkaammin syöpäsoluja vastaan. Näissä immuno-onkologisissa hoidoissa potilaan verestä kerätään valkosoluja, ja niiden geenimuokkaus toteutetaan epäsuorasti kehon ulkopuolella, laboratoriossa. Tämän jälkeen valkosolut siirretään takaisin potilaaseen.

Esimerkiksi niin kutsutussa CAR-T –hoidossa potilaalta kerätään veren valkosoluja, joihin viedään geenimuokkausmenetelmällä kokonaan uusi geeni. Tämän geenin avulla valkosolut voivat tuottaa pinnalleen uudenlaista reseptoria, joka auttaa niitä tunnistamaan ja tuhoamaan syöpäsolut normaalia tehokkaammin. Tämä tehostaa immuunipuolustuksen taistelua syöpäsoluja vastaan. CAR-T -hoito on tällä hetkellä hyväksytty tiettyjen harvinaisten verisyöpien hoitoon. 

Solu- ja geenihoidot ovat usein kertahoitoja

Solu- ja geenihoidot ovat usein kertahoitoja, eli hoito tehdään yhdelle potilaalle vain yhden kerran. Tämä eroaa nykyisin tyypillisestä kroonisten sairauksien hoidosta, jossa potilaan sairautta hoidetaan pitkään, useiden vuosien tai jopa potilaan koko eliniän ajan. Myös terveydenhuoltojärjestelmät on rakennettu tällaista toimintamallia ajatellen. Solu- ja geenihoidot voivat tuoda muutostarpeita diagnosointiin, hoitokäytäntöihin ja myös rahoitusmalleihin, kun kertahoidon kustannukset eivät enää luontaisesti jakaudukaan useiden vuosien ajalle. 
 

Lähteet

Bringing gene therapy into focus. 
https://www.novartis.com/stories/discovery/bringing-gene-therapy-focus 

Delivering on the promise of cell and gene therapy for patients. 
https://www.novartis.com/our-science/novartis-institutes-biomedical-rese...

American Society of Gene & Cell Therapy. Gene and cell therapy designed. Available at:
www.asgct.org/about_gene_therapy/genevscell.php. Last accessed April 2019.  

O’Reilly M, Kohn DB, Bartlett J, et al. Gene Therapy for Rare Diseases: Summary of a National Institutes of Health Workshop, September 13, 2012. Human Gene Therapy. 2013; 24(4): 355-362.  

High KA. The Jeremiah Metzger Lecture: Gene Therapy for Inherited Disorders: From Christmas Disease to Leber’s Amaurosis. Transactions of the American Clinical and Climatological Association. 2009; 120: 331-359. 

WHO. Genes and human disease. Available at: http://www.who.int/genomics/public/geneticdiseases/en/index2.html. Last accessed April 2019.