Okunma: 508 kez

Virüsler, özelleşmiş yapıları sayesinde kendi genetik materyallerini başka bir konak hücresine enjekte edebilirler. Bu enjekte etme işlemine transduction, içine enjekte edilen hücreye de transduced adı verilir.
Moleküler biyologlar, bu yöntem ile ilk defa 1970’te Paul Berg sayesinde tanışmıştır. Berg, modifiye edilmiş SV40 virüsünün içine bakteri genomu (bacteriophage lambda) ekleyerek, maymun karaciğer hücrelerini enfekte etmeyi başarmıştır.

Vektör olarak kullanılacak, virüsler genellikle istenilen amaca göre yapısal olarak değiştirilse de; bazı ortak özelliklere sahip olmaları gereklidir.

1. Güvenilirlik:  Vektör olarak kullanılan virüsler, yapısal işe yararlılıkları yüzünden, patojenik virüslerden seçilir.  Ancak, bu virüslerin vereceği zararları engellemek için, virüs genomunda bazı sekanslar (özellikle kopyalama ile ilgili olanlar) silinir. Bu sayede, virüs genetik transfer yapsa bile, bu taşınmış genleri kopyalayamaz ve patojen etkisi göstermez.
2. Düşük Toksisite:  Viral vektörler, transferini gerçekleştireceği hücreye minimum fiziksel zararı vermelidir.
3. Kararlılık:  Bazı virüsler, diğerlerinin aksine, kendi genomlarında yüksek hızlarda değişiklik yaparak düşük istikrar gösterir.  Bu yüksek mutasyon aktivitesi, ileride meydana gelebilecek, olası hayati zararların oluşmasına yol açabilir. Bu nedenle bu tür aktif virüsler vektör seçimi için tercih edilmez.
4. Konak Hücreye Uygunluk:  Virüsler, özelleşmiş yapıları sayesinde, genellikle, sadece bir hücre grubuna yerleşebilirler. Genetik mühendisliği sayesinde, bu virüslerin hedef hücre yelpazesi oldukça genişletilebilir. Bu sayede vücut genelinde geniş spektrumlu bir tedavide kullanılabilir. Bunun tersi de geçerlidir. Oldukça geniş bir konak hücre koleksiyonuna sahip olan bir virüsün çeper reseptörleri değiştirilerek, sadece tek bir hücre grubuna etki etmesi sağlanılabilir. Bu teknik, günümüz kanser araştırmaları için oldukça önem tutmaktadır.

UYGULAMA ALANLARI
Temel Araştırmalar:

Viral vektörler, moleküler biyologlara, bir hücreye DNA eklemek için transfection metoduna alternatif olarak kullanılır.  Ayrıca diğer metotlarla (calcium phosphate precipitation, transduction) karşılaştırıldığında 100% verimi ile oldukça randımanlı bir tekniktir. Buradaki  %100 verim, kullanılan tüm konakların, eğer virüs miktarı yeterliyse, zarar görmeden enfekte olacağını belirtir. Yine de transfection metodu, laboratuarlarda hala birçok amaçla (örneğin viral vektör yapımı) kullanılmaktadır.
Viral vektörlerin işlevsel olarak bir araştırmada kullanılması için birkaç basamak gereklidir. Öncelikle, hücrede yer alması ya da hücrenin üretmesi istenilen protein belirlenir. Daha sonra, bu proteinin üretiminden sorumlu olan gen sekansı (RNA ya da DNA) bulunur. Bulunan bu protein, bir virüse eklenir ve bu virüs de ilgili dokuya verilir.
Kullanım örnekleri:  Belli bir hücre topluluğunda, tek bir tip hücre aranıyorsa; bunun belirlenmesi için viral vektörler kullanılabilir. Florasan ışığı altında yeşil renk veren GFP’i (Green flourescent protein) kodlayan gen, virüsler eşliğinde o tip hücreye enjekte edilir. Hücre, bu kodu gördüğünde GFP’yi sentezleyip, florasan ışığı altında yeşil olarak parlamaya başlar. Bu sayede, hücreler birbirinden ayrılabilir.
Ayrıca, viral vektöre shRNA ve siRNA kodlayacak genler konulduğunda, bu RNA türleri konak hücrede üretildiğinde belli bir görevden sorumlu olan geni “kapatarak” belli bir proteinin üretimini durdurabilirler. Bu sayede hücredeki her gen bölgesinin kapatılmasıyla oluşan sonuçlar izlenirse, bu genlerin işlevi hakkında bilgi sahibi olunabilir. Bu tekniğin geliştirmesinde katkısı olan iki bilim adamı Andrew Fire (Stanford Üniversitesi) ve Craig Mello (Massachusetts Üniversitesi)  2007’de Nobel Tıp ödülüne layık görülmüştür.

Gen Terapisi:

Gelecekte, bu tekniğin daha işlevsel kullanımı ile, sistik fibroz ya da bağışıklkm yetersizliği gibi birçok genetik hastalıkların kesin tedavisi mümkün olabilir. Günümüz gen terapi denemelerinde “iyi” genleri taşıyan virüsler, hastaların vücuduna başarıyla nakledilmiş; laboratuar koşullarında da hücrelere bu yolla gen eklenmesinde büyük başarılar sağlanmıştır. Ancak, tekniğin yaygınlaşmasından önce, bazı problemlerin aşılması gerekmektedir.  Örnek olarak; eğer kişi vektör olarak kullanılacak virüse karşı bir bağışıklığı var ise, virüs, daha hücrelere ulaşamadan yok olacak ve amacına ulaşamayacaktır. Bazı durumlarda bu bağışıklık reaksiyonu hastayı öldürecek kadar yüksek olabilir. 1999’da gen terapisinin ilk denemelerinde  Jesse Gelsinger adındaki hastanın bu sebeple ölmesi, bunu doğrulamaktadır.
Aşılması gereken bir diğer problem ise, kullanılan bazı virüslerin (lentivirüsler) taşıdıkları geni, rasgele bir gen sekansının içine sokmasıdır. Rasgele eklenme, eklenilen bölgede daha önceden varolan başka bir genin işlevini bozabileceği gibi; bu yolla o hücrenin kansere dönüşmesine de yol açabilir. Bu yolla, 2002’de gen terapisi gören iki erkek çocuğun tedavi sonrası lösemi olması da bunu doğrulamaktadır.

Etiketler:  

Bilimler
Genetik
Viral Vektörler

Sadece kayıtlı kullanıcılar yorum yazabilirler.
Lütfen hesabınıza giriş yapınız veya kayıt olunuz.

---