תרפיה גנית (Gene therapy) חלק ב`.

פרופ' בן-עמי סלע המכון לכימיה פתולוגית, מרכז רפואי שיבא, 
תל-השומר; החוג לגנטיקה מולקולארית וביוכימיה (בדימוס), פקולטה לרפואה, אוניברסיטת
תל-אביב.

לקריאת חלק א'
לחץ כאן

תופעות הלוואי של טיפול ספציפי זה בניסויים הקליניים כללו חום גבוה,
אנזימי כבד מוגברים, אנמיה (אפלסטית או המוליטית), נויטרופניה, ותרומבוציטופניה. 

מספר סיבוכים של טיפול זה נבדקו ואלה התוצאות:
א) האפשרות של השתקה גנית (gene silencing) לפיה הגן המוחדר "נחלש" עם הזמן
ללא עדות לתגובה חיסונית, היא תאורטית בלבד של זוהתה במקרים המטופלים.
ב) טוקסיות הנגרמת מהגן המוחדר באופן שעלול לגרום ללויקמיה ולגידולים
סולידיים כאשר הווקטור הוא retrovirus, תועדה במחקרים של ת"ג במקרים של כשל-חיסוני, בתסמונת Wiskott-Aldrich, ובמחלה גרנולומטוטית
כרונית.
ג) pheno-טוקסיות על ידי ביטוי עודף או אקטופי או בלתי מרוסן של הגן המוחדר
נמצאה תיאורטית בלבד.
ד) אימונו-טוקסיות, נמצאה שכיחה יותר בטיפולי החדרת גנים in vivo עם AAV, ותועדה בניסויים ברקמת
שריר, במקרי המופיליה, במקרים אטרופיה של שרירים שדרתיים, ובדיסטרופיה של הרשתית.
ה) העברה אופקית של הווקטור המוחדר לבני משפחה לא תועדה, שכן הווקטור
דוגמת AAV מאבד את כושר ההדבקה שלו
תוך 72 שעות (Favre וחב' ב-Moleculat Therapy משנת 2001).
ו) העברה אנכית של הווקטור דוגמת AAV בהחדרת גן in vivo, לא תועדה (George וחב' ב-New England Journal of Medicine משנת 2017). 
כאמור, טיפול זה אושר במאי 2016 על ידי ה-EMA במקרים בהם לא נמצא כל טיפול יעיל אחר. אישור זה ניתן על בסיס
ניסוי קליני שהניב 100% של הישרדות לאחר מעקב ממושך של 7 שנים בממוצע, כאשר 75%
מהילדים המטופלים לא נזקקו לשום טיפול אחר.  

לפני למעלה מ-20 שנה, הניסויים הראשונים של ת"ג ex vivo עם וקטורים דוגמת γ-retrovirus, לא עלו יפה בגלל המספר
הנמוך של הגנים המתוקנים שהוחדרו לילדים עם כשל חיסוני חריף כתוצאה מחסר האנזים ADA (Kohn וחב' ב-Nature Medicine משנת 1995, ו-Bordignon וחב' ב-Science  משנת 1995). 

נגיף ה-γ-retro שייך למשפחת ה-murine leukemia virus ו-feline leukemia virus. 
ההצלחה של הניסוי בו הושגה יצירה ארוכת שנים של יצירת ADA במטופלים מיוחסת על ידי
הטיפול קודם להחדרת התאים "המשופרים" במינון נמוך של busulfan. ניסוי זה הוכח גם
כבטיחותי לטווחי זמן ארוכים. בניסויים אלה התברר גם שיפור הסיכוי להצלחתם, כאשר
הטיפול במוח העם להשמדת תאים פגומים טרם החדרת החומר הגנטי המשפר, התבצע לא על ידי
כימותרפיה או הקרנות, אלא על ידי טיפול אימונו-תרפי עם נוגדנים (Czechowicz וחב' ב-Science משנת 2007, ו-Chhabra וחב' ב-Scientific
Transplantation Medicine משנת 2016).

גישה מוקדמת נוספת לטיפול צורה אחרת של כשל חיסוני חריף בילדים, עשתה
שימוש בווקטור γ-retrovirus שהיה בה לחייב את הביטוי של IL2RG המקודד לשרשרת γ בתאי גזע ותאים
פרוגניטוריים אוטולוגיים שלאחר השתלתם לתוך גופו של המטופל הביאו לשחזור הפעילות
של מערכת החיסון, וממילא להצלחת הגישה של ת"ג (Cavazzana-Calvo וחב' ב-Science משנת 2000, Hacein-Bey-Abina וחב' ב-New England
Journal of Medicine משנת 2002, ו-Gasper וחב' ב-Lancet משנת 2004). 

אך למרבה חוסר המזל, בחלק ממשתתפי הניסוי התפתחה לויקמיה של תאי T, שחייבה טיפול כימותרפי
במינון גבוה, ואף השתלת מוח-עצם, מה שחייב חיפוש אחר שיטות טיפול בטיחותיות יותר (Wu וחב' ב-Frontier
Medicine משנת 2011, Hacein-Bey-Abina וחב' ב-New England Journal of Medicine משנת 2014, De Ravin וחב' ב-Scientific
Transplantation Medicine משנת 2016, ו-Mamcarz וחב' ב-New England Journal of Medicine משנת 2019).

וקטורים של lentivirus מוחדרים לתאים המאטו-פויאטיים ביעילות גבוהה בפאזות של  G0 או G1 
"הרדומים" של מחזור חיי התא (Naldini וחב' ב-Science משנת 1996), ויש להם
מנגנון אינטגרציה בטיחותי יותר לגנום האנושי מאשר לווקטורים מסוג γ-retro viruses (Montini וחב' ב-Journal of
Clinical Investigation משנת 2009). 

ניסויים המבוססים על ת"ג ex vivo עם וקטורי נגיף לנטי נמצאים בעיצומם, לטיפול במפגעי חסר חיסוני
ראשוני, במחלות מטבוליות ובמפגעי דם גנטיים (Aiuti וחב' ב-Science משנת 2013, Hacein-Bey-Abina וחב' ב-JAMA משנת 2015, Cartier וחב' ב-Science משנת 2009, Biffi וחב' באותו כתב-עת משנת
2013, Ribeil וחב' ב-New England
Journal of Medicine משנת 2017).

הודות ליעילות החדירות הגבוהה יותר של וקטורי נגיף לנטי, תאי גזע
ותאים פרוגניטוריים להם הוחדרו הווקטורים הללו, שימשו לטיפול ב-adrenoleukodystrophy וב-metachromatic
leukodystrophy. בשתי מחלות אגירה ליזוזומליות אוטוזומליות-רצסיביות אלו, התאים
עם הגנים ה"מתוקנים" נודדים למוח ו"מתקנים" את התאים המכילים
את הגנים המוטגניים: התאים עם הגנים המתוקנים מסנתזים ומפרישים את החלבון הקריטי
הנקלט אז ומנוצל על ידי התאים הפגומים גנטית (Sessa וחב' ב-Lancet משנת 2016).

תלסמיה ואנמיה חרמשית: 

תרפיה גנית לטיפול בתלסמיה ובאנמיה חרמשית היוו יעד מתעתע משך למעלה מ-30 שנה,
בגלל הוויסות המסובך של ביטוי הגן המקודד לחלבון גלובין (Wilber וחב' ב-Blood משנת 2011). ניסויים
התחלתיים של העברה גנית במטופלים עם β-תלסמיה חמורה, היו אמנם אפשריים אך ללא
יתרון קליני מתמיד, זאת כיוון שלא נצפתה התרחשות של קליטת תאי-גזע עם גן מתוקן
ברוב המטופלים (Cavazzana-Calvo וחב' ב-Nature משנת 2010, ו-Mansilla-Soto וחב' ב- Human Gene Therapy משנת 2016). 

לאחרונה, ניסויים קליניים בשלבי phase 1 ו-phase 2 של ת"ג תוך שימוש
בתאי גזע, המטופלים עם β-תלסמיה, הראו דרגת בטיחות טובה וצורך במספר מופחת של
עירויים של התאים המטופלים (Thompson וחב' ב- New England Journal of Medicine משנת 2018,
ו-Marktel וחב' ב-Nature Medicine משנת
2019). 

היעילות הקלינית של טיפול זה, הייתה במתאם טוב עם היעילות של תהליך ההחדרה של
החומר הגנטי המתוקן, ובמתאם טוב עם המינון של התאים ההמאטו-פויאטיים המטופלים
גנטית. בניסויים קליניים אלה, כמו גם בניסויים הנמצאים כעת ב-phase 3 שלהם, בהם נבחן וקטור
המקודד לווריאנט βA-T87Q של הגן המקודד לגלובין, נמצאה יעילות הטיפול למשך
תקופה של 56 חודשים, מה ששכנע את EMA להעניק אישור לתכשיר Zynteglo למטופלים בני 12 שנה ומעלה עם
β-תלסמיה התלויים בעירויים בלתי פוסקים, החסרים גנוטיפ β0/β0.

תרפיה גנית in
vivo: 

מחקרים על ת"ג המתבצעת in vivo, בהם הווקטור מוזרק ישירות לתוך המטופל, במקרים של מחלות
מונוגניות עם מגוון של אמצעי העברה גנית, כאשר ברוב הניסויים הללו נעשה שימוש
בווקטורים של נגיף adeno. היעילות של אריזת הטרנס-גן לתוך הווקטור פוחתת בתלילות עם רצפים
של טרנס-גן ארוכים יותר מ-5 kb, שזו אחת המגבלות הבודדות של מערכת העברת הגן המתוקן בווקטור adeno (Wu וחב' ב-Molecular
Therapy משנת 2006, ו-Dong וחב' ב-Human Gene Therapy משנת 1996).
רוב ה-DNA בווקטור adeno נותר בתא המתוקן כ-episome יציב שאינו משתלב בגנון
האנושי. כך נמוך הסיכון של insertional mutagenesis של וקטורים מסוג adeno. דגל אדום הונף כאשר התפתחה הפאטו-קרצינומה בוולדות עכברים
המוזרקים עם מינון גבוה של וקטורי adeno (Donsante וחב' ב-Gene Therapy משנת 2001).
מחקרים עוקבים הראו שהסיכון של insertional mutagenesis תלוי במינון הווקטורים המוזרקים ומושפע מהקצב המהיר של חלוקת תאים
בכבד של וולדות עכברים, שמגביר את השברים הכרומוזומליים לתוכם בדרך-כלל משתלבים
הווקטורים של adeno (Miller וחב' ב-Nature Genetics משנת 2004, ו-Chandler וחב' ב-Journal of Clinical Investigation משנת 2015).

מחקרים קליניים מוקדמים זיהו את התגובה החיסונית של האדם כמחסום
לתרפיה על ידי החדרה סיסטמית של וקטורי adeno. אנשים רבים נחשפו לנגיף wild-type adeno, וכך נמצאו בנסיוב שלהם נוגדנים כנגד נגיף
זה וכן נוגדנים כנגד תאי T עם זיכרון המזהים את הקפסיד הנגיפי (Calcedo וחב' ב-Journal of
Infectious Diseases משנת 2009, ו-Hui וחב' ב-Molecular Therapy Methods Clinical Development משנת 2015). 

פיתוח שיטות לעקוף את הנטרול על ידי נוגדנים קיימים הם המפתח להצלחת הטיפולים
הקליניים (Mingozzi ו-High ב-Annual Review of Virology משנת 2017).
Glybera היה התכשיר המסחרי הראשון
של וקטור adeno לצורך ת"ג של מחלה
גנטית, שאושר לשימוש על ידי EMA בשנת 2012 במקרה של פנקראטיטיס חריפה באנשים עם מפגע גנטי חמור של
ליפידים, הידוע כ-lipoprotein lipase deficiency.

נמשיך ונדון בתרפיה גנית במאמר ההמשך.

בברכה, פרופ' בן-עמי סלע.