Matematica Classe 5: Operazioni di Base

Study Notes

L'obiettivo è introdurre una copia corretta di un gene difettoso per curare una patologia.
La terapia genica consiste nell'inserire un gene funzionante nell'organismo per correggere, compensare, o silenziare un gene difettoso.
Le applicazioni possono variare dalle malattie genetiche ereditarie al cancro, malattie infettive e autoimmuni.
Le malattie ereditarie possono essere corrette introducendo nuovo materiale genetico o correggendo il gene mutato tramite nuovi approcci di editing del genoma.
Le malattie acquisite (degenerative, tumorali o infettive) possono essere trattate fornendo una nuova funzione ai tessuti o alle cellule.

L'inserimento di copie funzionali di geni assenti o difettosi viene definito "compensazione genica".
Le modifiche dirette su geni difettosi vengono definite "correzione genica".
L'inattivazione dell'espressione genica viene definita "inattivazione genica".
L'aggiunta di una nuova funzione genica viene definita "acquisizione di una nuova funzione".
La terapia genetica può essere applicata alle cellule somatiche o alle cellule germinali (gameti, ovuli e spermatozoi).

Le cellule vengono prelevate dal paziente, manipolate in laboratorio, e poi rimesse nel paziente.
Le cellule possono essere autologhe o eterologhe.
Questo metodo permette di selezionare e amplificare le cellule mirate, aumentando l'efficacia del trasferimento genetico.

Il gene terapeutico viene introdotto direttamente nella cellula bersaglio.
Questo approccio può essere eseguito per via sistemica (endovenosa) o locale (intracerebrale, intramuscolare).
È più facile da ottimizzare per ampi gruppi di pazienti.
Intervenire selettivamente sulle cellule bersaglio può essere un problema.
Il vettore può indurre risposte immunitarie.
Il materiale genetico può essere inattivato dopo l'iniezione.

L'iniezione di DNA nudo.
L'utilizzo di liposomi per veicolare il DNA nelle cellule.
L'elettroporazione per creare pori nella membrana cellulare.
Vettori virali modificati per trasportare geni. (retrovirus, lentivirus, adenovirus, adeno-associati, herpesvirus).
C'è un vantaggio nell'uso dei vettori virali per la loro efficienza di trasduzione.

La tecnica CRISPR-Cas9 permette di modificare il DNA in modo preciso.
Si utilizzano delle endonucleasi proteiche (Cas9) per tagliare il DNA in posizioni precise.

Trattamento di malattie ereditarie come l'ADA-SCID e la SCID-X1.
Trattamento di malattie acquisite come le leucemie.
L'uso di cellule staminali ematopoietiche geneticamente modificate.
In alcuni casi è stata impiegata la terapia a base di CRISPR-Cas9, un tipo di terapia genica.
Il trattamento delle malattie monogeniche.
Il trattamento dell'epidermolisi bollosa.
Il trattamento delle malattie metaboliche e neurodegenerative.

Studio dell'influenza dei fattori genetici sulla risposta ai farmaci.
Lo studio della variabilità nella risposta ad un farmaco può derivare da aspetti genetici o ambientali.
I polimorfismi a carico di geni importanti per il metabolismo dei farmaci (es. CYP2C9, CYP2D6, UGT1A1) possono influenzare fortemente l'efficacia e la tossicità dei farmaci.
L'allele HLA-B*5701 è un importante fattore predittivo della reazione avversa ad Abacavir.
La conoscenza dei polimorfismi può aiutare a prevedere la risposta individuale a un farmaco, consentendo dosaggi personalizzati per massimizzare gli effetti terapeutici e ridurre i rischi di reazioni avverse.
La conoscenza della farmacogenetica (e genomica) può migliorare la selezione dei farmaci più adatti a ciascun paziente.