Genterapi

Genterapi er behandling som tilfører eller endrer gener for å helbrede sykdom eller å påvirke biologiske funksjoner. Mange typer genterapi er under utvikling, og kan gi nye behandlingsmuligheter mot en rekke ulike sykdommer og lidelser. Samtidig fører muligheten til å gjøre genetiske endringer i mennesker med seg mange etiske utfordringer.

 

Helsen vår påvirkes i stor grad av genene våre, både når vi er friske og når vi blir syke. For eksempel har genene betydning for blodtrykket, hvor raskt kroppen kvitter seg med en infeksjonssykdom, eller hvor godt medisiner virker.

DNA-heliks

Genterapi innebærer at genmateriale tilføres eller endres i en pasient. (Illustrasjonsfoto: iStock)

I tillegg kan vi ha genmutasjoner, enten medfødte eller som oppstår i løpet av livet, som gjør oss syke (se temaside om arv og genetikk). Men gener kan også brukes til å helbrede sykdom, gjennom genterapi.

Ved genterapi tilfører man genetisk materiale for å påvirke en persons gener, for eksempel for å behandle sykdom som skyldes en genfeil. Blant annet utvikles det for tiden mange nye genterapier til behandling av kreft. Men etter hvert kan det også komme genterapier som kan endre kroppslige egenskaper som ikke er knyttet til sykdom – for eksempel ved å øke muskelmasse eller oksygenopptak, eller ved å bremse aldringsprosessen. Da blir det enda viktigere å ha klare regler for hva slags behandlinger som skal være tillatt, hvem som skal kunne få dem, og hvem som skal kunne tilby dem.

Det er også en viktig forskjell mellom å gi en genterapi som kun påvirker personen som mottar behandlingen, og å gjøre genetiske endringer som vil gå i arv til alle personens fremtidige etterkommere. Slike etiske problemstillinger blir stadig mer aktuelle ettersom teknologien gir nye muligheter.

 

Broket fortid, lys fremtid

Ideen om genterapi ble lansert allerede i 1960, men den første godkjente utprøvingen fant ikke sted før i 1990. Da fikk fire år gamle Ashanti DeSilva, som den første i verden, behandling med genterapi for en arvelig genetisk sykdom, ADA-SCID, en lidelse som dramatisk svekker immunforsvaret. Hun ble raskt bedre og trengte ikke lenger å isoleres permanent fra omverdenen, noe som tidligere var nødvendig for å holde infeksjoner unna. Dette åpnet for en rekke genterapeutiske utprøvinger på pasienter med ulike arvelige sykdommer de påfølgende årene, og mange av dem ble friske.

Det viste seg imidlertid at genterapi var teknisk vanskelig, og noen pasienter fikk alvorlige bivirkninger av behandlingen. I to tilfeller døde pasientene som følge av slike bivirkninger. Dette førte til at utviklingen på feltet stoppet opp. Men for mange med livstruende sykdommer har genterapi vært eneste utsikt til bedring. Etter hvert har metodene for genterapi blitt bedre, slik at risikoen for alvorlige bivirkninger har sunket betraktelig. Det er i dag mange genterapier under utprøving for en rekke ulike sykdommer, og de forventes å få stor betydning for medisinsk behandling fremover. I 2016 ble en genterapi for ADA-SCID godkjent i EU, nesten tretti år etter de første utprøvingene for denne pasientgruppen fant sted.

 

Hva er genterapi?

Figur som viser genterapi

Figur 1. Genterapi i somatiske celler. Genterapi er tilførsel av genetisk materiale (RNA eller DNA) til celler, enten i eller utenfor kroppen. Ulike metoder kan brukes for å få det genetiske materialet inn i cellen. Det vanligste er å bruke virus, som sprøyter inn genmaterialet. Andre metoder kan være å gi cellene et lite støt for å ta opp DNA/RNA, at man skyter det inn med en gen-pistol, eller at man pakker det inn i små fett-partikler som smelter sammen med cellemembranen. Inne i cellen kan DNA-et/RNA-et bli værende utenfor cellekjernen. Da er endringene midlertidige, siden DNA-et/RNA-et forsvinner over tid etter hvert som cellene deler seg. Alternativt transporteres DNA-et til cellekjernen og integreres i cellens eget kjerne-DNA. I dette tilfellet er endringene permanente. (Illustrasjon: Sigrid Thoresen/Bioteknologirådet. CC BY-NC-ND 4.0)

Genterapi innebærer at genmateriale tilføres eller endres i en pasient, som oftest for å behandle sykdom. Hvis sykdommen skyldes en genfeil som gjør at det ikke produseres funksjonelt protein fra et bestemt gen, tilføres et nytt gen som kan produsere det manglende proteinet.

I andre tilfeller kan sykdommen skyldes at et gen er overaktivt og/eller produserer proteiner som har mutasjoner som gjør dem giftige for cellene. I slike tilfeller kan genterapi brukes til å hindre at cellene lager skadelige mengder av proteinet. En tredje mulighet er å tilføre gener som gir cellene sykdomsbekjempende egenskaper. Ett eksempel er gener som gjør at immunceller gjenkjenner og dreper kreftceller.

Det finnes to hovedtyper genterapi:

genterapi i kroppsceller (somatisk): Den genetiske endringen skjer kun i pasientens kroppsceller og vil ikke gå i arv (med mindre endringen utilsiktet går over i kjønnscellene). Genterapien kan gi permanente eller midlertidige endringer. Behandlinger som endrer sekvensen i cellens eget arvestoff vil være til stede i pasientens celler resten av deres levetid. Dersom det tilførte genetiske materialet ikke endrer cellens arvestoff, vil effekten kun være midlertidig

genterapi i kjønnsceller/tidlig embryo: For å få arvelige genetiske endringer må genterapien gjøres på egg- eller sædceller, eller på et embryo tidlig etter befruktning. Endringer i arvestoffet vil være varige og overføres til kommende generasjoner. Slik behandling kan, hvis den er vellykket, forhindre at et barn fødes med en alvorlig arvelig sykdom. Det har lenge ikke vært teknisk gjennomførbart å gjøre genterapi på kjønnsceller og embryoer, men med nye metoder (se temaside om genredigering) er det nå mulig.

I Norge, og i mange andre land, er det ikke lov å gjøre arvelige genetiske endringer gjennom genterapi på kjønnsceller og embryo. Derfor er bruken av genterapi foreløpig begrenset til behandling av andre kroppsceller (somatisk genterapi). I dagens norske lovverk tillates genterapi kun brukt for å behandle eller forebygge alvorlig sykdom. Det finnes ingen klar definisjon på hvilke sykdommer som er alvorlige, men ofte forstås det som livstruende tilstander. Det kan derfor komme en rekke genterapeutiske behandlinger som ikke vil kunne tilbys i Norge, med mindre regelverket endres.

 

Somatisk genterapi i kroppsceller

Når man skal gi genterapi til en pasient, kan genmaterialet enten sprøytes inn i kroppen i blodbanen eller i vevet som skal behandles, eller overføres til celler i laboratoriet som senere gis tilbake til pasienten.

En teknologisk utfordring ved genterapi har vært å få nye gener inn i cellene på en effektiv måte. Genmateriale (DNA og RNA) er store molekyler som ikke kan krysse cellemembranen og komme inn i cellen på egen hånd. For at genmaterialet skal komme inn i cellene, må det transporteres inn ved hjelp av en såkalt vektor eller bærer – som oftest brukes et virus. Disse virusene er forandret slik at genene som vanligvis forårsaker sykdom ved virusinfeksjon, er tatt ut og erstattet med det genet man vil bruke til behandling av sykdommen. Virusene får da evne til å infisere celler og tilføre det friske genet, uten å gjøre oss syke. Ulike virusvektorer har ulike egenskaper. Noen setter inn genmaterialet i cellens eget DNA permanent, mens andre transporterer det inn i cellen uten at det integreres i cellens DNA.

Det finnes også andre metoder for å overføre genmateriale til cellene som ikke baserer seg på virus (se figur 1). Valg av metode avhenger av hvilken sykdom og celletype som skal behandles.

 

Mulige bivirkninger

Som med andre medisinske behandlinger er det praktiske utfordringer knyttet til genterapi. Mange av disse er relatert til viruset som overfører det genetiske materialet. For eksempel kan kroppens immunforsvar gå til angrep på viruset, og dette kan redusere effekten av terapien og/eller gjøre pasienten alvorlig syk. Også det nye genproduktet (proteinet som kodes fra genet – se temaside om arv og genetikk) vil kunne oppfattes som fremmed av immunsystemet, som da kan lage antistoffer som fjerner eller reduserer effekten av behandlingen. I tillegg kan cellene som har fått nye gener, bli angrepet og drept fordi de blir oppfattet som fremmede. For å redusere problemer med immunforsvaret blir pasienter som får genterapi, gjerne behandlet med immundempende medisiner over lang tid. Dette er medisiner som i seg selv kan ha alvorlige bivirkninger.

Mange av virusene som brukes i genterapi, setter inn det nye genmaterialet tilfeldige steder i cellens eget DNA. Dette har i noen tilfeller ført til kreftutvikling som resultat av at cellens egne gener som er viktige for celledeling, feilaktig blir slått av eller på. Det arbeides derfor med å gjøre metodene tryggere og mer presise, og slike hendelser blir stadig sjeldnere. I tilfeller der DNA/RNA ikke integreres (settes inn) i genomet, oppstår ikke slike problemer.

Teksten fortsetter under illustrasjonen.

Figur som viser genterapi mot kreft

Eksempel på genterapi mot kreft. Illustrasjon: Sigrid Thoresen/Bioteknologirådet. CC BY-NC-ND 4.0

Hva skal genterapi brukes til?

Genterapi var lenge kun brukt til å behandle alvorlige genetiske sykdommer, slik som immunsviktsykdommer. Dette skyldtes at behandlingen var både teknisk komplisert og risikabel. Men forbedring av metodene har gjort at genterapi nå anses som relativt trygt. Rundt om i verden forskes det på bruk av genterapi mot en rekke ulike sykdommer. De fleste av studiene er genterapi mot kreft. Spesielt genterapi som aktiverer pasientens eget immunforsvar, har vist seg effektivt. Da hentes pasientenes immunceller ut i en blodprøve, og får tilført nye gener som gjør at de blir bedre på å gjenkjenne og drepe kreftceller når de føres tilbake til pasienten. Slik har man lykkes å behandle en rekke pasienter som ikke har hatt tilstrekkelig effekt av tradisjonell behandling som cellegift eller stråling. Andre lovende resultater fra eksperimentell genterapi er mot sykdommer som Alzheimer, Parkinson, hemofili, cystisk fibrose, Duchennes muskeldystrofi, arvelige immunsviktsykdommer, arvelig blindhet, og hiv-infeksjon.

 

Genterapi for andre formål enn sykdomsbehandling

Gener påvirker ikke bare sykdom. Mange av dem bestemmer også hvor godt en menneskekropp kan prestere, for eksempel ved å styre blodsirkulasjon, muskelvekst eller smertetoleranse. Teoretisk sett kan man derfor påvirke slike funksjoner gjennom genterapi. Antidopingorganisasjoner frykter at enkelte idrettsutøvere ønsker å bruke genterapi for å endre gener som kan bedre prestasjonsevnen. Når det brukes av idrettsutøvere for andre formål enn medisinsk behandling av sykdom, kalles det gendoping.

Bilde av arm med nål i.

Genterapi kan gjøre det mulig å forbedre oksygenopptaket eller å øke kroppens smertegrense. (Illustrasjonsfoto: iStock)

Ett eksempel er tilførsel av EPO-genet, som øker produksjonen av røde blodceller og dermed oksygenopptaket. Man vet allerede at dette er mulig, siden EPO-genterapi har gitt gode resultater hos kreftpasienter med blodmangel. En annen mulighet kan være å tilføre gener for vaskulær endotelial vekstfaktor (VEGF), som gjør at det lages nye blodårer. Dermed kan man øke blodforsyningen til kroppens celler. Det er også mulig å øke muskelmassen ved å tilføre genet follistatin, som allerede har blitt gjort i pasienter med noen typer muskelsvikt. Kanskje kan man også tilføre flere gener for endorfiner, kroppens egne smertestillende, så idrettsutøvere kan tåle mer smerte og presse seg lenger.

Verdens antidopingbyrå WADA har lenge arbeidet med å utvikle tester for å avsløre gendoping. Den første, for EPO-gendoping, ble klar akkurat i tide til OL i Rio de Janeiro i 2016. Likevel vil bruk av slik genterapi være vanskelig å oppdage, siden genene ofte er like de som allerede finnes i kroppen.

 

Evig ung?

Flere forskningsmiljøer arbeider med å utvikle terapier som hindrer eller forsinker aldringsprosessen i kroppen. For eksempel er det satt i gang forsøk med genterapi for å øke stamcellenes levetid, slik at de kan fortsette å dele seg og fornye kroppen lenger. Dette gjøres ved å forlenge cellenes telomerer. Telomerer er stykker med ikke-funksjonelt DNA på enden av alle kromosomene, som beskytter dem mot skade, omtrent som plastbitene på tuppen av skolisser. Hver gang en celle deler seg, forkortes telomerene inntil de når et kritisk punkt, hvor cellene slutter å dele seg for å unngå at viktige gener blir ødelagt. Når cellene slutter å fornye seg, vil kroppens vev med tiden forvitre og dø. Ved å sette inn genet for enzymet telomerase, som legger til ekstra telomer-DNA på enden av kromosomene, motvirkes denne prosessen og cellene kan fortsette å dele seg.

 

Risiko

Erfaringen med genterapi har vist oss at det å tilføre gener til cellene våre ikke er uten risiko, blant annet fordi metodene ikke var presise nok. I tillegg er det viktig å kontrollere at man ikke får for mye eller for lite av et genprodukt for å unngå negative konsekvenser. Det vil dessuten være vanskelig å begrense varigheten av behandlingen.

For mye EPO kan blant annet øke risikoen for blodpropp, slag og hjerteinfarkt. Konsekvensene kan derfor bli store hvis man permanent produserer store mengder. Og høy telomeraseaktivitet er koblet til kreftutvikling, fordi cellene kan fortsette å dele seg.

Vi vet heller ikke risikoen for at tilførte gener kan gå til kjønnscellene og dermed i arv til fremtidige barn.

 

Uklare grenser

Genterapi-behandlinger som påvirker menneskelige egenskaper som ikke er knyttet til sykdom, er forbudt i store deler av verden. Men det er ikke alltid enkelt å trekke klare grenser mellom medisinsk behandling og forbedring av egenskaper. For eksempel er aldring en naturlig prosess, men medfører også en rekke medisinske komplikasjoner og sykdommer. For eksempel kan det være ønskelig å forebygge hjerte- og karsykdommer. Men er det akseptabelt å gjøre dette ved å forlenge stamcellenes levetid gjennom genterapi? Og hvor går grensen mellom å forebygge eller behandle alderdomsdemens og å forbedre mental kapasitet? Innen idretten vil det kunne oppstå lignende problemstillinger. Det vil kanskje være akseptabelt å bruke genterapi for eksempel til å fremskynde heling av benbrudd eller seneskader hos en idrettsutøver, som en del av den medisinske behandlingen. Men hvorvidt genterapi for å forebygge slike skader før de oppstår vil gi en urettferdig fordel til utøveren vil være vanskeligere å avgjøre.

Genterapi vil gi stadig nye muligheter for å behandle og forebygge sykdom i fremtiden, men mulighetene fører også med seg flere etiske dilemmaer. Dette gjelder ikke minst for ny teknologi som genredigering, som gjør det mulig å lage målrettede endringer i cellenes arvestoff, også uten å sette inn nytt DNA (se temaside om genredigering). Det blir samfunnets felles oppgave å avgjøre hvor grensen bør gå.

 

Spørsmål til diskusjon:

 

  • Er det å endre genene våre gjennom genterapi prinsipielt mer problematisk enn annen medisinsk behandling?
  • Bør det være lov å gjøre genterapi på kjønnsceller eller embryoer?
  • Bør det fortsatt være forbudt å bruke genterapi for å endre på egenskaper som ikke har noe med sykdom å gjøre?

 

Innholdet på denne siden ble sist oppdatert i oktober 2016. 

Send oss en e-post om du har kommentarer eller spørsmål til innholdet.

Siden ble opprettet: 18.03.2016. Siden ble oppdatert: 17.03.2017

© 2017 Bioteknologirådet. | Design: Tank - Utviklet av: Spekter