ژن درمانی پارکینسون به وسیله وکتورهای ویروسی

2. ژن درمانی پارکینسون به وسیله وکتورهای ویروسی Nahid Safi Department of microbiology, Faculty of sciences,Islamic Azad University , Falavarjan Branch , 84515/155, Isfahan ,Iran

3. parkinson'sdisease? برای اولین بار: توسط دانشمند بریتانیایی دکتر جیمز پارکینسون در سال 1817 میلادی

4. از علت های آسیب شناسی اساسی بیماری پارکینسون از دست دادن نورون های دوپامین ساز می باشد

5. علائم بالینی پارکینسون Rigidity trap Tremore Bradykinesia Postural deformities

6. دارو درمانی درمان پارکینسون ژن درمانی آمانتادین L-dopa آگونیست های دوپامین

7. Gene Therapy • مفهوم پایه ای ژن درمانی ، انتقال اسیدهای نوکلئیک موردنظر اعم از DNA یا RNA ، به سلول های هدف به منظور درمان می باشد. • مزیت های ژن درمانی عبارتند از : • داشتن اثر طولانی مدت بعد از یک بار استفاده • اثر بیشتر بر بافت به دلیل سنتز در همان منطقه • عدم تغییر در دوز مورد استفاده • امکان تنظیم بیان ژن به صورت endogenous و یا توسط سیستم تنظیم دارویی

8. راهکارهای ژن درمانی • راهکارهای بازیابی ظرفیت سنتز دوپامین • راهکارهای حفاظت عصبی (Neuroprorection)

10. راهکارهای بازیابی ظرفیت سنتز دوپامین: Tyrosine Hydroxylase

11. افزایش سطح دوپامین فقط یک درمان تسکین دهنده است و در بلند مدت کارایی خود را از دست می دهد و از پیشرفت بیماری جلوگیری نمی کند.

12. حفاظت عصبی بر اساس تقویت دفاع آنتی اکسیدان ها آنتی اکسیدانت های غیر آنزیمی(آسکوربیک اسید و ویتامین Eو...) آنتی اکسیدانت آنزیمی(سوپراکسید دسموتاز و کاتالاز و. تعمیر پروتئین های آسیب دیده و یا تجزیه آنها(تیورودوکسین و پروتئاز ها) راهکارهای حفاظت نورونی: حفاظت عصبی به وسیله ژن درمانی انتقالنسخه های طبیعی ژن هایی که موتاسیون آنها باعث بیماری پارکینسون می شود به بیمار جهش در ژن های: PINK1/DJ-1//پارکین منجر به حالت وراثتی آتوزومی مغلوب LRRK2 منجر به حالت وراثتی آتوزومی غالب

13. فاکتورهای نوروتروفیک • فاکتورهای نوروتروفیک خانواده های از پروتئین ها هستند که مسئول رشد و بقای نورون ها در حال تکامل و حفظ نورن های بالغ هستند.

14. GDNF Family • فاکتور رشد مشتق شده از سلول های گلیا (GDNF) در طی مطالعاتی که اثر فاکتورهای نوروتروفیک ترشحی را در بقای نورونی بررسی می کردند شناسایی شد. شناسایی آن به خاطر توانایی اش در تسریع جذب دوپامین در کشت های مغزمیانی بود که یک نشانه برای بقای نورون های دوپامین ساز به شمار می رود. • منطقه کد کننده ژن GDNF ، 633 جفت باز طول دارد و در انسان مکان آن در روی کروموزوم 5 می باشد. GDNF

15. Viral vectors • Adenovirus • Adeno-associated virus(AAV) • Lentivirus • Herpes Simpelex Virus(HSV)

16. Adenovirus • مزیت: قادر به انتقال ژن به بیشتر اندام های بدن یعنی هم سلول های تقسیم شونده و هم غیر تقسیم شونده هستند. به دلیل طبیعت پیش رونده بیماری پارکینسون ، این روش انتقال ژن ایده آل نمی باشد • معایب: • اگر مستقیماً در دوز بالایی تزریق شوند باعث پاسخ ایمنی میزبان و التهاب می شوند. • DNAآن ها به کروموزوم میزبان الحاق نمی شود و بیان بلند مدت را دچار مشکل می سازد.

17. Adeno-associated virus(AAV) • DNA آنها تک رشته و 4/7kb • مزیت ها: • با هیچیک از بیماری های انسانی در ارتباط نیستند. • می توان از ویروس های آدنواسوشیتد بدون ویروس کمکی استفاده کرد و به این ترتیب تولید پروتئین های ویروسی در سلول میزبان انجام نمی شود. • به علاوه AAv در محل بخصوصی در کروموزوم19 میزبان وارد می شود که پایداری بیان را به همراه دارد. • معایب: • ظرفیت پذیرش پایینی دارند • قرار گیری در محل خاصی از ژنوم(کروموزوم 19) ممکن است باعث بالا رفتن پتانسیل سرطان هایی که در خصوص موتاسیون insertional است شود.

18. به منظور انتقال وکتور حاوی ژن مورد نظر از 3 سیستم پلاسمیدی استفاده می نمایند:

19. Herpes Simpelex Virus(HSV) • دارای DNA ویروسی دو زنجیرهای با 150 Kb اثرات جانبی مخرب مانند: احتمال زیاد تبدیل از حالت جهش یافته به حالت وحشی که منجر به آنسفالیت می شود مزیت ها: ظرفیت بالا در packaging یک ویروس neuronotropic است به مدت طولانی تری پوشیدگی اپی زومال دارند استفاده از HSV-1 های نوترکیب است که حذف هایی در آن ها ایجاد شده تا از همانند سازی DNA ویروسی جلوگیری شود.

20. Lentivirus • با جایگزینی رمز ژنی گلیکوپروتئین های این ویروس با گلیکوپروتئین های ویروس های دیگر مانند گلیکوپروتئین های ویروس های دهان(VSV=vesicular stomatitis virus) به جای envمی توان گرایش سلولی را گسترش داد یا محدود به سلول خاص کرد همچنین می توان پروموتر هایی مانند پروموتر انولاز نورون خاص یا سیناپسین 1 را جایگزین نمود که بااین کار ایمنی(safty)وکتور لنتی ویروسی بالاتر می رود برای جلوگیری از تشکیل ذرات عفونی gag,pol,tat,rev

21. در درمان با لنتی ویروس ها هنوز هیچ علامتی از تومورزایی مشاهده نشده است. بسته بندی کار آمد در حدود 6-9 Kb

22. Gene Therapy withlentiviral vectors 3 11 2

23. Recombinant Viral vector

24. Good luck

25. References: • David S Latchman DSc FRCPath,. Herpes simplex virus vectors for gene therapy in Parkinson's disease and other diseases of the nervous system.,JOURNAL OF THE ROYAL SOCIETY OF MEDICINE Volume 92 November 1 999 • Philippe G. Coune, Bernard L. Schneider and Patrick Aebischer,. Parkinson's Disease: Gene Therapies,. Cold Spring HarbPerspect Med 2012; doi: 10.1101/cshperspect.a009431 originally published online January 18, 2012 • Rachel Denyer, andMichael R. Douglas,.Gene Therapy for Parkinson’s Disease :Review Article.,Hindawi Publishing Corporation.Volume 2012, Article ID 757305, 13 pages • Roya Safi , MossaGardaneh , YasinPanahi ,Nader Maghsoudi , Mohammad Zaefizadeh ,EhsanGharib,.Optimized Quantities of GDNF Overexpressed by Engineered Astrocytes Are Critical for Protection of Neuroblastoma Cells Against 6-OHDA Toxicity,.Springer Science,