Virusvektorit ja niiden käyttö geeniterapiassa

Abstract

Virusvektorit ovat muokattuja viruksia, joilla voidaan kuljettaa geneettistä informaatiota kohdesoluihin. Suurin osa virusvektoreista pohjautuu lentiviruksiin, adenoviruksiin tai adeno-assosioituihin viruksiin. Virusvektoreita käytetään hyödyksi muun muassa geeniterapiassa. Geeniterapia on lääketieteellinen hoitomuoto, jonka avulla voidaan esimerkiksi hoitaa geneettisiä sairauksia, ehkäistä sairauksia sekä hoitaa syöpiä. Sekä geeniterapiassa että virusvektoreissa hyödynnetään vahvasti geeniteknisiä menetelmiä.

Virukset ovat hyvä pohja vektoreille, koska niille on evoluution aikana kehittynyt tehokkaat mekanismit päästä erilaisiin soluihin sekä kuljettamansa geneettisen informaation siirtoon. Virusvektorien käytön geeniterapiassa mahdollistaa se, että erilaisia viruksia voidaan muokata turvallisiksi ja tehokkaiksi vektoreiksi. Virusvektorien käyttöön geeniterapiassa liittyy myös haasteita, kuten virusvektorien kohdennus haluttuihin soluihin, immuunivasteen välttäminen, biologisten esteiden ylitys, siirtogeenin ekspression säätely sekä virusvektorien tuotanto tarpeeksi tehokkaasti.

Tämän tutkielman tavoitteena on perehtyä erilaisiin virusvektoreihin sekä siihen, miten niitä voidaan hyödyntää geeniterapiassa ja mitä haasteita niiden käyttöön liittyy. Virusvektoreiden kolme päätyyppiä eli lentivirusvektorit, adenovirusvektorit ja adeno-assosioidut virusvektorit eroavat paljon toisistaan ja sen takia ne soveltuvat erilaisiin geeniterapian tarkoituksiin. Virusten käyttö vektoreina edellyttää paljon muokkauksia, jotka liittyvät muun muassa edellä mainittuihin niiden käytön haasteisiin. Näitä muokkauksia ovat muun muassa virusgeenien poisto, jolloin on saatu aikaan turvallisia vektoreita, jotka eivät aiheuta vektorin kantamuotona käytetylle virukselle tyypillisiä haittoja ja sairauksia. Muita muokkausmenetelmiä ovat esimerkiksi pseudotyyppaus, jossa virusvektorien kapsidia tai lipidivaippaa muokataan sekä adaptorien ja ligandien lisäys vektoriin.

Tutkielmassa saadut vastaukset virusvektoreista ja niiden hyödynnyksestä geeniterapiassa ovat odotetun kaltaisia. Koska virukset ovat laaja ja moninainen joukko, on odotettavaa, että eri viruksista muokatut vektorit eroavat toisistaan. Myös virusten ja ihmisen evolutiivinen suhde antaa olettaa, että virusten käyttö vektoreina vaatii paljon muokkauksia.

Virusvektorien tutkimus sekä muokkauksen ja tekniikan kehittyminen ovat auttaneet virusvektoreiden käytön haasteiden ratkaisussa ja auttavat myös tulevaisuudessa virusvektorien saamiseksi yleisemmin käytetyksi geeniterapian menetelmäksi.