Das allgemeine Ziel der in der Erprobung befindlichen Gentherapie besteht darin, ein funktionelles Gen an eine spezifische Zelle oder Zielzelle zu liefern.
Stellen Sie sich das funktionelle Gen als Bedienungsanleitung vor, die dem Körper sagt, wie ein gewünschtes Protein herzustellen ist.
Sobald ein funktionelles Gen erstellt wurde, muss es eine Möglichkeit geben, es an die richtige Adresse oder Zielzellen zu liefern. Das neue funktionelle Gen wird dann in eine viralbasierte Hülle eingebracht, wodurch ein Lieferpaket entsteht, das als Vektor bezeichnet wird.
Der alleinige Zweck des Vektors besteht darin, das funktionelle Gen an den richtigen Zielzelltyp zu liefern – genau wie ein Briefumschlag, der sicherstellt, dass eine Bedienungsanleitung an die richtige Adresse gelangt. Der „Briefumschlag“ (Vektor) wird dann in den Briefkasten (Körper) gelegt und an die richtige Adresse (Zielzelltyp) geschickt, um die Bedienungsanleitung (funktionelles Gen) zu liefern.
Vektoren werden ausgewählt, weil sie eine Affinität oder Präferenz für einen bestimmten Zelltyp oder bestimmte Zelltypen haben, wodurch das funktionelle Gen an die richtige Stelle gelangen kann. Man kann sie mit einem voradressierten Umschlag vergleichen, der nur an eine bestimmte Adresse geschickt werden kann.
Das primäre Forschungsziel ist die Beurteilung der Sicherheit und Wirksamkeit einer Gentherapie, die ein funktionelles Gen liefern soll. Zu den sekundären Zielen gehört die Dosierungsbestimmung einer potenziellen Gentherapie (z. B. wie oft sie verabreicht wird und die angemessene Dosis, die zur Abwägung von Nutzen und Risiken benötigt wird).
Eine in der Erprobung befindliche Gentherapie für Hämophilie ist darauf ausgerichtet, eine funktionelle Kopie des Faktor-VIII- oder Faktor-IX-Gens in die Befehlszentrale der Zelle (Nukleus) einzufügen. Bei erfolgreicher Übertragung soll das funktionelle Gen der Zelle die richtigen Anweisungen für die Herstellung des Gerinnungsproteins Faktor VIII oder Faktor IX geben.
In diesem Fall wird ein Virus als Träger oder Vektor verwendet. Zuerst wird die virale genetische Information entfernt. Die neue DNS (funktionelles Gen) wird in die virusbasierte Hülle eingebracht, die das neue Gen in den Körper transportieren kann. Der Vektor wird über eine intravenöse (i. v.) Infusion ins Blut in den Körper eingeschleust.
Der bei der Gentherapieforschung für Hämophilie verwendete Vektor zielt vorrangig auf Leberzellen ab (Hepatozyten).
In der Gentherapieforschung sind modifizierte Viren die am häufigsten verwendete Methode zur Abgabe von genetischem Material. Im Laufe von Millionen von Jahren haben sich Viren dahin entwickelt, dass sie sehr gut dafür geeignet sind, genetische Informationen in Zellen einzubringen. Sie haben auch eine natürliche Fähigkeit, auf bestimmte Zelltypen im Körper abzuzielen.
Um ein Virus für die Verwendung in der Gentherapieforschung zu modifizieren, werden seine eigenen genetischen Informationen durch das funktionelle Gen ersetzt. Es ist jetzt kein Virus mehr, sondern ein Vektor oder Transporter. Die Vektoren werden so modifiziert, dass sie nicht pathogen sind, d. h., sie können das Virus nicht reproduzieren und keine Krankheit verursachen.
Das Adeno-assoziierte Virus (AAV) wird in der Gentherapieforschung insgesamt häufig als Vektor eingesetzt, vor allem in der Gentherapieforschung für Hämophilie.
Es gibt einige Gründe, warum ein AAV verwendet wird: