Takaisin

Lentivirus on lupaava kuljetin maksaan kohdistuvassa valtimonkovettumataudin geenihoidossa

Väitös molekulaarisen lääketieteen alalta

Väittelijä: LL Elisa Hytönen

Aika ja paikka: 23.8.2019 klo 12, KYS Auditorio 1, Kuopion kampus

Lääketieteen lisensiaatti Elisa Hytösen väitöstutkimuksessa selvitettiin siirtogeeniä pitkäaikaisesti ilmentävien geenikuljettimien tehoa ja turvallisuutta perinnöllisen hyperkolesterolemian hoidossa. Lentivirukseen pohjautuva geenikuljetin osoittautui tehokkaammaksi ja turvallisemmaksi kuin adeno-assosioituun virukseen pohjautuva kuljetin maksaan kohdistuvassa LDL-reseptorin geenihoidossa valtimonkovettumataudin eläinmallissa. Lisäksi selvitettiin liukoisen, syöjäsoluissa esiintyvän reseptorin käyttöä valtimonkovettumataudin hoidossa.

Sydän- ja verisuonisairaudet ovat yhä yksi merkittävimmistä sairastavuuden ja kuolleisuuden aiheuttajista länsimaissa. Taustalla vaikuttaa tyypillisimmin valtimonkovettumatauti, jonka hoito perustuu hyvään riskitekijöiden hoitoon. Esimerkiksi kohonnutta veren kolesterolipitoisuutta ja verenpainetta voidaan hoitaa elämäntapamuutoksilla ja lääkehoidoilla. Harvinaisissa tapauksissa valtimonkovettumataudin taustalla voi olla perinnöllinen sairaus, kuten familiaalinen hyperkolesterolemia. Sen aiheuttaa mutaatio maksan LDL-lipoproteiinia käsittelevässä reseptorissa (LDLR). Tämä johtaa veren kolesterolipitoisuuden kohoamiseen jo sikiöaikana ja altistaa valtimonkovettumataudin ja sen komplikaatioiden, kuten sydäninfarktin kehittymiselle jo lapsuudessa. Perinteiset kolesterolia alentavat lääkkeet toimivat etenkin taudin vaikeassa muodossa heikosti, koska ne laskevat veren kolesterolipitoisuuksia lisäämällä maksan LDL-lipoproteiinia käsittelevien reseptoreiden määrää. Familiaalisessa hyperkolesterolemiassa näiden reseptoreiden toiminta on heikkoa tai puuttuu kokonaan. Tämän vuoksi uusia hoitomuotoja tarvitaan.

Geenihoidossa geenikuljettimina käytetään tavallisesti muokattuja viruksia, joilta on poistettu kyky aiheuttaa tautia. Eri viruksista muokatut geenikuljettimet eroavat toisistaan muun muassa siinä, mihin soluihin ne hakeutuvat ja miten pitkään ne ilmentävät haluttua siirtogeeniä kohdekudoksessa.

Pitkäkestoista tehoa maksaan kohdistuvassa geeninsiirrossa

Väitöskirjan ensimmäisessä osatyössä selvitettiin siirtogeeniä pitkäaikaisesti ilmentävän, lentivirukseen pohjautuvan geenikuljettimen toimivuutta maksaan kohdistuvassa geenihoidossa valtimonkovettumataudin eläinmallissa. Yhdellä maksan porttilaskimoon annostellulla injektiolla saatiin aikaan pitkäkestoinen veren kolesterolipitoisuuden lasku. Hoitovaste säilyi koko kahden vuoden seuranta-ajan, eikä seurannassa todettu geenikuljettimeen tai geeninsiirtoon liittyviä haittoja.

Hoitotulokset riippuvat geenikuljettimesta maksaan kohdistuvassa geenihoidossa

Väitöskirjan toisessa osatyössä verrattiin siirtogeeniä pitkäaikaisesti ilmentäviä, lentivirukseen sekä adeno-assosioituun virukseen (AAV) pohjautuvia geenikuljettimia maksaan kohdistuvassa familiaalisen hyperkolesterolemian geenihoidossa valtimonkovettumataudin eläinmallissa. Lentivirusvälitteinen LDLR:n geeninsiirto laski veren kolesterolipitoisuuksia pitkäkestoisesti ilman merkittäviä haittavaikutuksia. Verrattuna AAV-geeninkuljettimiin lentivirus osoittautui tehokkaammaksi ja turvallisemmaksi maksaan kohdistuvassa geeninsiirrossa. Vuosi geeninsiirron jälkeen todettiin AAV2-välitteisen LDLR:n geeninsiirron saaneilla eläimillä yllättäen maksassa sappitieproliferaatiota, joka liittyi lisääntyneeseen Cyr61-matrisellulaariproteiinin ilmentymiseen.

Syöjäsoluissa esiintyvä reseptori kiinnostaa valtimonkovettumataudin hoidossa

Kolmannessa osatyössä pyrittiin hidastamaan valtimonkovettumataudin kehittymistä eläinmallissa siirtämällä maksaan liukoinen, makrofageissa eli syöjäsoluissa normaalisti ilmenevä scavenger-reseptori (SR) AAV-geenikuljettimella. Reseptorin on osoitettu olevan tärkeä etenkin valtimonkovettumataudin kehityksen alkuvaiheissa, jolloin se edistää makrofagien muuttumista rasvatäyteisiksi vaahtosoluiksi. Liukoisen SR:n geeninsiirto maksaan porttilaskimon kautta AAV-geeninkuljetinta käyttäen ei vähentänyt valtimonkovettumatautia. Maksassa ei kuitenkaan todettu patologisia muutoksia, toisin kuin toisessa osatyössä AAV-välitteisen geenisiirron jälkeen. Siinä sappitieproliferaation syntyyn saattoi vaikuttaa juuri kyseinen siirtogeenin ja geenikuljettimen yhdistelmä.

Väitöstutkimus osoitti, että lentivirus on tehokas ja turvallinen geenikuljetin maksaan kohdistuvassa geenihoidossa. Havaittu sappitieproliferaatio AAV-välitteisen LDLR:n mutta ei liukoisen SR:n geenisiirron jälkeen korostaa pitkän seurannan tärkeyttä arvioitaessa eri geenikuljettimien tehokkuutta ja turvallisuutta, varsinkin pitkäaikaisvaikutuksia.

Lääketieteen lisensiaatti Elisa Hytösen väitöskirja Gene Therapy of Atherosclerosis and Familial Hypercholesterolemia: Efficacy and Safety of Liver Gene Therapy with Lentivirus and Adeno-associated Virus Vectors (Familiaalisen hyperkolesterolemian ja valtimonkovettumataudin geeniterapia: Lentivirus- ja adeno-assosoitu virusvektoreiden teho ja turvallisuus maksaan kohdistuvassa geeniterapiassa) tarkastetaan Itä-Suomen yliopiston terveystieteiden tiedekunnassa. Vastaväittäjänä toimii professori Markku Savolainen Oulun yliopistosta ja kustoksena akatemiaprofessori Seppo Ylä-Herttuala Itä-Suomen yliopistosta.

Väittelijän painolaatuinen kuva on osoitteessa

https://kuvapankki.uef.fi/A/UEF+kuvahakemisto/16375?encoding=UTF-8