Gen terapisi yöntemleri: fiziksel ve kimyasal metotlar (Gene therapy techniques: physical and chemical methods)
Journal Title: Turk Hijyen ve Deneysel Biyoloji Dergisi - Year 2017, Vol 74, Issue 1
Abstract
ÖZET Gen terapisi, genetik temeli bulunan hastalıkların tedavisinde stratejiler geliştirmek için kullanılan ve günümüzde tedavisi olmayan hastalıklar için umut vaat eden bir yöntemdir. Başarılı bir gen terapisi, ilgili transgenleri içeren plazmidlerin hedeflenmiş hücrelere transfeksiyonunu gerektirir. Gen tedavisi çalışmalarında karşılaşılan en önemli sorun olan DNA moleküllerinin hedef hücrelere ulaştırılması, bu alanda çalışan tüm araştırmacıları etkili bir yol bulmaya yöneltmiştir. DNA’nın hücrelere girme yeteneğinin kısıtlı oluşu ve DNA’nın enzimatik degredasyona uğrama ihtimali nedeniyle DNA transfeksiyonu çoğunlukla bir vektör aracılığıyla gerçekleştirilir. Bunlar, viral vektörler ve viral olmayan vektörler olarak iki gruba ayrılmaktadır. Adenovirüs, adeno-assosiye virüs, herpes simpleks ve retrovirüsler viral vektörlerin başta gelen örnekleridir. Viral olmayan vektörler ise kendi içinde fiziksel ve kimyasal olarak ayrılırlar. Fiziksel metotlar; mikroenjeksiyon, partikül bombardımanı - gen tabancası, elektroporasyon, sonoporasyon, laser ışıması ve magnetofeksiyondur. Kimyasal metotlar ise viral vektörlere alternatif olarak ortaya çıkmış olan lipozomları kapsarlar. Bu vektörler, hücre çekirdeğine yapılacak gen transferini arttırmak amacıyla üç önemli özelliğe sahip olmalıdırlar. Bunlar DNA’nın negatif yükünü maskelemek, DNA molekülünü sıkıştırarak taşıyacağı kargoyu kompakt hale getirmek ve onu hücre içi nükleaz degredasyonundan korumaktır. Lipozomlar gibi viral olmayan transfeksiyon sistemleri virüslerden daha fazla tercih edilir. Çünkü bunlar immünojenik değildir, yapımı kolaydır ve endüstriyel üretim amacıyla ölçek büyütme işlemi daha basittir. Lipozomal taşıma araçları morfoloji ve salınım karakteristiği açısından çeşitlilik sağlar; doku hedeflemede kullanılabilir ve plazmid DNA’yı degredatif nükleazların saldırılarından koruyabilir. 1987’de potansiyel taşıma sistemi olarak tanımlanmalarından beri, DNA-katyonik lipit kompleksleri çeşitli hücre tiplerinde farklı DNA aktarım protokollerinde kullanılmıştır ve halen gen terapisinin klinik çalışmaları için araştırılmaktadır. Bu derleme, yeni ve gelecek vaat eden bir teknik olarak kanser ve genetik temelli hastalıkların tedavisinde kullanılması hedeflenen gen terapisindeki kimyasal ve fiziksel yöntemleri anlatmaktadır. ABSTRACT Gene therapy is used for developing strategies for the treatment of genetic diseases and it is a promising technique for people with incurable diseases. A successful gene therapy includes the transfection of plasmids with related transgenes into the target cells. The transfer of the DNA molecule to target cell is the main problem of the gene therapy studies which directed researchers to find an effective way of transfection. The transfection of DNA is commonly achieved by a vector because of the limited insertion ability of the DNA into the cells and the possibility of enzymatic degradation of DNA molecule. These vectors are grouped into two categories as viral and non-viral. Adenovirus, adenoassociated virus, herpes simplex and retrovirus are the main examples of viral vectors. Non-viral vectors are grouped into two as physical and chemical methods. The physical methods are microinjection, particle bombardment - gene gun, electroporation, sonoporation, laser beam and magnetofection. The chemical methods are consisted of liposomes which developed as an alternative to the viral vectors. These vectors must have three important features for the transfer of the related gene into the cell nucleus. Those are disguising the negative charge of the DNA, condensing the DNA molecule and protecting it from the intracellular nuclease activity. Non-viral transfection systems such as liposomes are preferred rather than viruses, because of being nonimmunogenic, ease in formation and simple scale-up process in industrial production. Liposomal vectors have a diversity in morphology and in release characteristics, which they can be used tissue targeting and they can protect plasmid DNA from the attacks of degradative nucleases. DNA - cationic lipid complexes were used in different DNA transfer protocols in various cell types since defined as a potential transfer system in 1987 and is still being researched for the clinical gene therapy studies. This review highlights the chemical and physical methods of gene therapy as a novel and promising technique for the treatment of cancer and genetic disorders.
Authors and Affiliations
Azade ATTAR
Keywords
Related Articles
- EP ID EP488718
- DOI 10.5505/TurkHijyen.2016.43255
- Views 158
- Downloads 0
İyon değiştirici kromatografi yöntemi ile ölçülen HbA2 ve HbA1c’nin ölçüm belirsizliğinin tespiti (Evaluation of measurement uncertainty of HbA2 and HbA1c measured by ion exchange chromatography)
Amaç: Bu çalışma ile Bilecik Halk Sağlığı Laboratuvarı’nda ölçülen HbA2 ve HbA1c parametrelerinin ölçüm belirsizliği hesaplanarak, test sonucunun yorumlanmasında ve klinik kararın ortaya çıkmasında ölçüm belirsizliğinin...
Farklı biyolojik organizmalarda proteomik uygulamalar (Proteomic applications of different biological organisms)
ÖZET Marc Wilkins tarafından ilk defa 1994 yılında açıklanan proteomiks terimi bir organizma, doku veya hücrede herhangi bir zamanda bulunan proteinlerin tamamının, geniş çaplı protein ayırma ve tanımlama yöntemleri kull...
Enhancing sensitivity of chemoresistant ovarian cancer cells to TRAIL and FAS mediated apoptosis by radiation (Kemorezistant over kanser hücrelerinin TRAIL ve FAS aracılı apoptoz duyarlılıklarının radyasyon ile arttırılması)
Objective: Death receptors initiate apoptotic signals following interaction with their cognate ligands. However, expressions of death receptors are often downregulated during ovarian cancer progression and it has been re...
Determination of serum hepatitis B virus DNA in HBV endemic region: Clinical significance and correlation with serological markers, ALT and AST (HBV endemik bölgede serum HBV DNA düzeylerinin klinik önemi ve serolojik işaretler, ALT, AST ile ilişkisi)
Objective: The aim of this study is to investigate, demographics and the relationship between serologic markers, liver enzymes and HBV DNA levels from the patients whose samples were sent to microbiology laboratory for H...
Dijital PZR ve kullanım alanları (Digital PCR and applications)
ÖZET Polimeraz zincir reaksiyonu (PZR), DNA kompleks havuzundan spesifik bir DNA parçasını çoğaltmaya olanak sağlayan basit, etkin ve özellikle moleküler biyoloji alanında yaygın olarak kullanılan enzimatik bir tekniktir...