Teoretické základy
Druhá polovica 20. storočia priniesla objavy, ktoré umožnili pochopiť a neskôr aj cielene meniť genetickú informáciu — od dôkazu, že nositeľom dedičnosti je DNA, až po prvé enzýmy na prácu s ňou.
DNA je nositeľom genetickej informácie
Experiment dokázal, že práve DNA — nie bielkoviny — prenáša dedičné vlastnosti. V danej dobe bol objav prijímaný skepticky, ďalšie roky však potvrdili jeho zásadný význam.
Oswald Avery, Colin MacLeod, Maclyn McCartyŠtruktúra DNA
Podrobný popis dvojzávitnice DNA ako základu genetickej informácie. Objav viedol k úvahám o príčinách chorôb na molekulárnej úrovni — genetické mutácie by sa teoreticky dali opraviť, a tým chorobu vyliečiť.
James Watson, Francis Crick (a Rosalind Franklinová)Prvá syntéza DNA in vitro
Demonštrácia syntézy DNA mimo bunky pomocou enzýmu DNA polymerázy (Nobelova cena 1959). Dôkaz, že s genetickým materiálom je možné manipulovať v mimobunkovom prostredí.
Arthur KornbergZrod pojmu „génová terapia“
Korekcia mutácie v živočíšnej bunke pridaním exogénnej DNA — a zavedenie samotného termínu „génová terapia“.
Wacław Szybalski s manželkouNástroje na prácu s DNA
Postupné objavenie kľúčových enzýmov: DNA ligázy (1967) spájajúce fragmenty DNA, reštrikčné enzýmy (1968), ktoré baktérie využívajú proti cudzej DNA, a miestne špecifický reštrikčný enzým (1970) — podklad pre presné genetické inžinierstvo.
Werner Arber, Hamilton Smith a ďalšíÉra rekombinantnej DNA a regulácia výskumu
Vedci sa naučili spájať gény z rôznych zdrojov. Spolu s nadšením prišli aj obavy — a s nimi prvé dobrovoľné bezpečnostné pravidlá pre genetické inžinierstvo.
Prvá rekombinantná DNA
Vytvorenie prvej rekombinantnej DNA spojením genetického materiálu z dvoch rôznych vírusov.
Paul BergCudzí gén v baktérii
Vloženie cudzieho génu do baktérie — takto vytvorená rekombinantná DNA sa dokázala prirodzene deliť a množiť.
Stanley Cohen, Herbert BoyerMoratórium a konferencia v Asilomare
Pre obavy a etické riziká navrhla National Academy of Sciences prechodné moratórium na pokusy s genetickým inžinierstvom (1974). Na konferencii v kalifornskom Asilomare (1975) vedci vypracovali bezpečnostné usmernenia a moratórium ukončili.
Prvé komerčné využitia
Schválenie syntetického ľudského inzulínu produkovaného baktériami E. coli (1982) a príprava rekombinantnej vakcíny proti hepatitíde B (1986).
Prvé klinické úspechy
Za začiatok klinického využitia génovej terapie sa považuje 14. september 1990.
Prvá génová terapia — Ashanthi De Silva
Liečba 4-ročného dievčatka s deficitom adenozíndeaminázy (deficit ADA / ADA-SCID) — ochorením, ktoré v ťažkej forme vedie k závažným infekciám a býva v prvých rokoch života fatálne. Lekári odobrali biele krvinky, infikovali ich retrovírusom s funkčnou kópiou génu pre enzým ADA a vrátili pacientke. Postup bolo nutné pre krátku životnosť T lymfocytov opakovať, dievča však získalo funkčný imunitný systém.
National Institutes of Health (NIH), USAKrízové obdobie
Prelom tisícročia priniesol dve tragédie, ktoré zásadne spomalili vývoj a viedli k sprísneniu pravidiel pre klinické štúdie.
Úmrtie Jesseho Gelsingera
18-ročný pacient s OTC deficienciou (deficit ornitíntranskarbamylázy) sa dobrovoľne zapojil do štúdie I. fázy na Pensylvánskej univerzite. Použitý adenovírusový vektor mal infúziou do pečene dopraviť gén pre enzým OTC. Krátko po podaní (13. 9. 1999) sa rozbehla masívna imunitná reakcia, ktorá vyústila do multiorgánového zlyhania a smrti 17. 9. 1999.
Leukémia po terapii SCID-X1
Francúzska štúdia liečila ťažkú X-viazanú imunodeficienciu (mutácie v géne IL2RG) prístupom ex vivo — retrovírusovým vektorom vniesla funkčný gén do kmeňových buniek. Prvé roky vyzerali ako prelom, no u 4 z 9 pacientov sa rozvinula leukémia (jeden pacient zomrel). Príčinou bola inzerčná mutagenéza — vektor sa integroval blízko onkogénu a aktivoval ho.
Komerčné úspechy a prudký rozvoj
Po neúspechoch s retrovírusmi a adenovírusmi sa presadili bezpečnejšie adeno-asociované vírusy (AAV), lentivírusy a testujú sa nevírusové vektory. Génová terapia sa rozšírila aj na onkologické ochorenia a prípravu vakcín.
Glybera — prvý schválený génový liek
Prvý oficiálne schválený liek na genetické ochorenie — na deficit lipoproteínovej lipázy, veľmi zriedkavé ochorenie s extrémne vysokými hladinami triglyceridov a rizikom akútnych pankreatitíd. Využíval AAV vektor na prenos modifikovaného ľudského génu LPL. Liečba bola účinná, no v roku 2017 ju pre vysoké náklady a obmedzené využitie stiahli z registrácie.
CRISPR/Cas9 — presná editácia genómu
Predstavenie technológie „genetických nožníc“, ktorá umožňuje presné editovanie genómu — presný a dostupný nástroj, ktorý odštartoval novú éru.
Jennifer Doudna, Emmanuelle CharpentierCasgevy — prvá schválená CRISPR liečba
Prvé komerčné využitie technológie CRISPR/Cas9 — liek na liečbu kosáčikovitej anémie a β-talasémie. Otvára éru schválenej editácie genómu.
Postupné rozširovanie liečby
Liečba ďalších genetických ochorení postupne pribúda — génové terapie sa schvaľujú priebežne v poslednom desaťročí. Podrobnejší prehľad konkrétnych liekov a ich úhrady nájdete v samostatnej časti.