TERAPI GENTERAPI GEN

oleholeh

ddr.Zulkarnain Edward MS PhDr.Zulkarnain Edward MS PhD

PendahuluanPendahuluan

Penyakit-penyakit metabolik bawaan biasanya Penyakit-penyakit metabolik bawaan biasanya akibat tidak adanya gen atau adanya kerusakan akibat tidak adanya gen atau adanya kerusakan pada gen tertentu.pada gen tertentu.

Pengobatan yang paling Pengobatan yang paling radikalradikal adalah adalah memberikan gen yang tepat, agar tubuh mampu memberikan gen yang tepat, agar tubuh mampu membuat enzim atau protein yang diperlukan, membuat enzim atau protein yang diperlukan, dengan demikian akar penyebab penyakit dapat dengan demikian akar penyebab penyakit dapat dihilangkan.dihilangkan.

Terapi penggantian gen pada manusia :Terapi penggantian gen pada manusia :

* Lebih sulit dan lebih kompleks, karena * Lebih sulit dan lebih kompleks, karena menyangkut penyembuhan individu secara menyangkut penyembuhan individu secara utuh (milyaran sel yang tidak bebas satu sama utuh (milyaran sel yang tidak bebas satu sama lain)lain)

*Kemungkinan dapat dilakukan pada penyakit *Kemungkinan dapat dilakukan pada penyakit kelainan genetik yang disebabkan oleh kelainan genetik yang disebabkan oleh kelainan satu gen kelainan satu gen

* Belum ada metode yang tepat untuk * Belum ada metode yang tepat untuk memasukan gen kedalam sel tubuh.memasukan gen kedalam sel tubuh.

Tujuan terapi gen Tujuan terapi gen ::

untuk menambahkan, memperbaiki atau untuk menambahkan, memperbaiki atau menghilangkan ekspresi gen tertentumenghilangkan ekspresi gen tertentu

pada penyakit herediter dan non herediterpada penyakit herediter dan non herediter

Untuk membawa gen terapeutik diperlukan suatu vektor Untuk membawa gen terapeutik diperlukan suatu vektor ((Virus atau non virusVirus atau non virus))

a. a. Menambah genMenambah gen

dengan cara menambahkan kopi gen fungsional dengan cara menambahkan kopi gen fungsional kedalam sel penderita agar dapat menggantikan gen kedalam sel penderita agar dapat menggantikan gen yang rusak atau kurang berfungsi/hilang guna yang rusak atau kurang berfungsi/hilang guna menormalkan ekspresi gen yang cacat tersebutmenormalkan ekspresi gen yang cacat tersebut

b. Menghambat genb. Menghambat gen

pada otosomal dominan, alel yang sakit pada otosomal dominan, alel yang sakit menghasilkan protein yang dapat berfungsi menghasilkan protein yang dapat berfungsi sebagai racun atau mengganggu produksi alel sebagai racun atau mengganggu produksi alel yang normal. Untuk menghambat ekspresi gen yang normal. Untuk menghambat ekspresi gen yang sakit, dimasukan RNA atau asam nukleat yang sakit, dimasukan RNA atau asam nukleat sintetik yang dapat mengikat dRNA sehingga sintetik yang dapat mengikat dRNA sehingga tidak terjadi translasitidak terjadi translasi

c. Reparasi genc. Reparasi gen

dengan cara memasukan sekuens gen DNA dengan cara memasukan sekuens gen DNA normal sebagai suatu cetakan yang akan normal sebagai suatu cetakan yang akan memperbaiki DNA yang cacatmemperbaiki DNA yang cacat

d. Memusnahkan sel sakitd. Memusnahkan sel sakit

dengan cara memasukan gen tertentu yang dengan cara memasukan gen tertentu yang menghasilkan produk yang dapat mematikan menghasilkan produk yang dapat mematikan sel yang sakit.sel yang sakit.

Biasanya untuk pengobatan sel kankerBiasanya untuk pengobatan sel kanker

Teknik transfer genTeknik transfer gen

Untuk mentransfer molekul DNA asing Untuk mentransfer molekul DNA asing diperlukan suatu vektor.diperlukan suatu vektor.

Beberapa vektor yang biasa digunakan al :Beberapa vektor yang biasa digunakan al :

1. Virus1. Virus

Prosesnya sama dengan transdusi, dimana gen Prosesnya sama dengan transdusi, dimana gen manusia dimasukan kedalam virus yang akan manusia dimasukan kedalam virus yang akan menginfeksi sel manusia yang mengalami menginfeksi sel manusia yang mengalami mutasimutasi

Virus yang dapat digunakan sebagai vektor :Virus yang dapat digunakan sebagai vektor :

- Retro virus- Retro virus

- Adeno virus- Adeno virus

- Adeno associated virus- Adeno associated virus

- Virus herpes- Virus herpes

- Virus lent- Virus lent

- Virus pox - Virus pox

Masing-masing vektor virus ini tentu ada Masing-masing vektor virus ini tentu ada mempunyai kelebihan dan kekurangannya mempunyai kelebihan dan kekurangannya

2. Transfer Liposom2. Transfer Liposom

Liposom dapat membawa gen kedalam sel Liposom dapat membawa gen kedalam sel somatik karena sifat-sifat fisik dan kimianya somatik karena sifat-sifat fisik dan kimianya untuk mengganti gen yang abnormal.untuk mengganti gen yang abnormal.

3. Kimiawi3. Kimiawi

Kalsium dan fosfat dapat membuat lobang Kalsium dan fosfat dapat membuat lobang sementara pada membran sel yang dapat dilalui sementara pada membran sel yang dapat dilalui DNA penggantiDNA pengganti

4. Elektroporasi4. Elektroporasi

Lobang pada membran dibuat dengan bantuan Lobang pada membran dibuat dengan bantuan arus listrik.arus listrik.

5. Mikro injeksi5. Mikro injeksi

DNA baru diinjeksikan dengan menggunakan DNA baru diinjeksikan dengan menggunakan jarum mikro ke sel normaljarum mikro ke sel normal

6. Bombardir partikel6. Bombardir partikel

dengan bantuan tekanan udara, DNA dengan bantuan tekanan udara, DNA pengganti yang dilapisi partikel metal dapat pengganti yang dilapisi partikel metal dapat memasuki sel resipienmemasuki sel resipien

7. Chimeraplasti7. Chimeraplasti

merangsang sel mutasi untuk memperbaiki merangsang sel mutasi untuk memperbaiki DNAnya sendiri. Chimeraplast terdiri dari DNAnya sendiri. Chimeraplast terdiri dari DNA dan RNA dengan 25-40 nukleotida.DNA dan RNA dengan 25-40 nukleotida.

Sel TargetSel Target

Adalah sel yang gennya akan dilakukan Adalah sel yang gennya akan dilakukan modifikasi. Sel target dapat berupa sel yang modifikasi. Sel target dapat berupa sel yang terserang penyakit atau mudah membelah, terserang penyakit atau mudah membelah, yang ideal adalah sel tunas (stem cell)yang ideal adalah sel tunas (stem cell)

Tipe sel target Tipe sel target

1. Sel Gametik1. Sel Gametik

Terjadi perubahan DNA sel gamet yang akan Terjadi perubahan DNA sel gamet yang akan menyebabkan perubahan DNA seluruh sel dari menyebabkan perubahan DNA seluruh sel dari individu tersebut.individu tersebut.

Terapi ini diturunkan pada generasi berikutnya Terapi ini diturunkan pada generasi berikutnya - Sperma pada laki-lakiSperma pada laki-laki- Sel telur pada wanitaSel telur pada wanita- zigotzigot

2. Sel Somatik2. Sel Somatik

Sel somatik membentuk bagian-bagian dari Sel somatik membentuk bagian-bagian dari tubuh, jadi tidak diturunkan pada generasi tubuh, jadi tidak diturunkan pada generasi berikutnya.berikutnya.

Biasanya dilakukan pada :Biasanya dilakukan pada :- EndoteliumEndotelium- KulitKulit- OtotOtot- HeparHepar- Paru-paru dan jaringan sarafParu-paru dan jaringan saraf

Penyakit yang dipertimbangkan Penyakit yang dipertimbangkan untuk terapi genuntuk terapi gen

1. Neurological disorder : Parkinson, Huntington1. Neurological disorder : Parkinson, Huntington

2. Muscular dystrophies2. Muscular dystrophies

3. Immunological disorder : severe combined 3. Immunological disorder : severe combined immunodeficiency syndrome (SCIDS)immunodeficiency syndrome (SCIDS)

4. Blood abnormalities : thalassemia, hemophilia4. Blood abnormalities : thalassemia, hemophilia

5. Cancer5. Cancer

Defisiensi Adenin Deaminase (ADA)

Pasien wanita, 4 thn (Pasien wanita, 4 thn ( disisipkan pada vektor disisipkan pada vektor retrovirus → Gen ADA normalretrovirus → Gen ADA normal →→ lim limfosit fosit pasien (pasien (in vitroin vitro) →) →

transfusi ke pasien (sirkulasi darah)transfusi ke pasien (sirkulasi darah)

- 5 bln : aktivitas ADA ↑ 50 %- 5 bln : aktivitas ADA ↑ 50 %- 2 thn : Kehidupan mulai normal2 thn : Kehidupan mulai normal- 12 thn : level aktivitas ADA stabil12 thn : level aktivitas ADA stabil

Terapi Tumor OtakTerapi Tumor OtakEnzim Timidin Kinase (TK) yang berasal dari Enzim Timidin Kinase (TK) yang berasal dari

gen virus herpes simplek dapat merubah obat gen virus herpes simplek dapat merubah obat Ganciclovir menjadi zat racun yang dapat Ganciclovir menjadi zat racun yang dapat membunuh sel.membunuh sel.Klon virus herpes simplek diinjeksikan Klon virus herpes simplek diinjeksikan kedalam tumor otak. Jika diberikan obat tsb kedalam tumor otak. Jika diberikan obat tsb diatas maka terjadi pembunuhan sel tumor.diatas maka terjadi pembunuhan sel tumor.7 dari 9 pasien memperlihatkan pengurangan 7 dari 9 pasien memperlihatkan pengurangan ukuran dari tumor otakukuran dari tumor otak