İnsülin Gen Tedavisi

Diyabet, bağışıklık ve genetik mekanizmaların birlikte rol oynadığı metabolik abnormaliteler ile karakterize pandemik bir hastalıktır. Pankreatik beta hücrelerinin otoimmün yıkımıyla karakterize insülin bağımlı şeker hastalığı, Tip 1 diyabet (T1DM) olarak bilinir. T1DM tedavisinde insülin enjeksiyonu oldukça yaygın olarak kullanılmasına rağmen bu tedavi metodu ideal kan şekeri kontrolünü tam olarak sağlayamadığı için, hastalarda zamanla nefropati, nöropati ve retinopati gibi kronik komplikasyonların gelişimi engellenemez. T1DM tedavisinde uygulanan pankreas organ nakli ve pankreas adacık transplantasyonunun klinik yaygınlığı, pankreas organ donörü bulma güçlüğü sebebiyle ciddi oranda kısıtlanmıştır. Bu nedenle pek çok insan hastalığı için umut vaad eden yeni bir tedavi şekli olan gen tedavisinin alternatif bir terapi metodu olarak geliştirilmesi gerekmektedir. T1DM hastalarının hepsi, Tip 2 Diyabet hastalarının (T2DM) çoğunluğu, hastalığın ilerleyen dönemlerinde beta hücre kaybına bağlı olarak zaman içinde insüline bağımlı hale geldiğinden, gen transfer vektörleri aracılığıyla insülin gen aktarımı; diyabetik hastalarda endojen insülin sentez profilini taklit edebilecek potansiyel terapötik bir yaklaşımdır. Projemizde, toksik etki oluşturmaksızın kalıcı insülin gen ekspresyonunun sağlanabilmesi ana hedeflerden biri olmuştur.

Grubumuzun yaptığı insülin gen nakli çalışmasında; T1DM deneklerde sadece bazal insülin ihtiyacını değil, aynı zamanda gün içerisinde değişen kan glukoz düzeylerine cevap verebilecek (özellikle yemek sonrası-postprandial glukoz düzeyi) yeni bir insülin gen nakli vektörü geliştirdik (LentiINS). Bu amaçla, insan insülin promotorlu doğal proinsülin kodlayan DNA dizileri, güvenilirliği ve etkinliği klinik denemelerde kanıtlanmış 3. jenerasyon lentiviral vektörlere aktarıldı. İnsan insülin promotor kullanımı hem glukoz yanıtı oluşturmak için hem de insülin gen sentezini pankreatik beta hücrelerine özgün kılmak için gerekliydi. Oluşturulan LentiINS vektörünün terapötik etkinliği T1DM deneklerde test edildi. LentiINS vektörünün T1DM hastalığının gelişimini önlediği ve gelişen T1DM bulgularını geri döndürdüğü belirlendi. Bunların dışında, T1DM deneklerindeki oto-reaktif hücresel immüniteyi baskılamak ve immün toleransı indüklemek için laboratuvarımızda yeni geliştirilen Vazoaktif İnstestinal Peptid kodlayan lentivirüslerle (LentiVİP) LentiINS vektörünün kombine uygulamaları yapıldı. Sonuç olarak yeni geliştirilen insülin gen nakli metodunun insülin enjeksiyonlarına oranla daha iyi yarar sağladığı, kombine gen terapi yaklaşımlarıyla da Tip 1 diyabete etkin bir çözüm getirebileceğimizi ispatlamış olduk.

Ayrıca LentiINS vektörünün terapötik etkinliği yeni nesil gen tedavi metodu olarak lanse edilen CRISPR tekniği ile insülin ekspresyonu susturulmuş pankreatik beta hücresi nakledilen deney hayvan modellerinde de test edildi. İn vivo çalışmalarımıza göre, LentiINS vektörü beta hücre nakli sonrası bu hücrelere insülin ekpresyonunu geri kazandırarak diyabetik deneklerde kan şekerini düşürdü. Bu durum pankreasa yönlendirilmiş lentivirüs aracılı insülin gen naklinin, insülin geninde meydana gelen bozulmalara bağlı olarak oluşabilecek hastalıkların tedavisinde de (MODY10 gibi) kullanılabileceğini gösterdi.