"Dan Ferro has taught some of the most
important singers of the 20th Century"
Brian Zeger - The Juilliard School
The Metropolitan Opera

"Intensive study of vocal technique as applied to the literature for active singers"

Contrôle de l’infection pour la thérapie génique: l’ABC d’un médecin occupé

Les rétrovirus, les adénovirus, les poxvirus, les virus adéno-associés, les virus de l’herpès et d’autres sont conçus pour servir de vecteurs de thérapie génique et sont administrés aux patients dans un cadre clinique https://sildenafilonline.biz. Les professionnels du contrôle des infections seront invités à évaluer l’utilisation et la sécurité de ces agents dans leurs cliniques et hôpitaux. Cette revue résume les principaux aspects de la biotechnologie et les vecteurs impliqués dans la thérapie génique et fait des recommandations pour le contrôle des infections.

Les maladies comprennent des troubles monogéniques, tels que la déficience en adénine désaminase et la fibrose kystique, et des troubles plus complexes, tels que le cancer, les maladies coronariennes et les maladies vasculaires périphériques. La grande majorité de l’intérêt et du financement pour la thérapie génique a été dirigée vers le traitement du cancer chiffre, mais le nombre de cibles de la maladie augmentera sans aucun doute à mesure que plus de gènes sont identifiés grâce au Projet Génome Humain

Tableau Exemples de maladies humaines ciblées pour la thérapie génique Maladies monogéniques Immunodéficience combinée grave liée à l’X Adénosine désaminase Immunodéficience combinée sévère Mucopolysaccharidose Syndrome de Hunter Hypercholestérolémie familiale Fibrose kystique Hémophilie B Déficit en facteur IX Maladie granulomateuse chronique Thalassémie Anémie drépanocytaire Cancers Glioblastome multiforme Tête et Cou Poitrine pulmonaire Mésothéliome Foie Côlon Prostate Col de l’utérus Ovaire Hématologique Mélanome Tumeurs solides métastatiques Maladies infectieuses Thérapie de vaccination Infection à l’hépatite B Influenza Infection à herpèsvirus Infection à VIH Infection à cytomégalovirus Traitement: Infection à VIH Autres maladies Maladie coronarienne Maladie artérielle périphérique Sclérose latérale amyotrophique Polyarthrite rhumatoïde Maladies monogéniques X- immunodéficience combinée sévère liée Adenosine désaminase immunodéficience combinée sévère Mucopolysaccharidose Syndrome de Hunter Fami Hypercholestérolémie Fibrose kystique Hémophilie B Facteur IX Déficit granulomateux chronique Thalassémie Anémie à hématies falciformes Cancers Glioblastome multiforme Tête et cou Poumon Poitrine Mésothéliome Foie Côlon Prostate Col de l’utérus Ovaire Hématologique Mélanome Tumeurs solides métastatiques Maladies infectieuses Thérapie de vaccination Infection à l’hépatite B Influenza Infection à herpesvirus Infection à VIH Cytomégalovirus infection Traitement: Infection par le VIH Autres maladies Maladie de l’artère coronaire Maladie de l’artère périphérique Sclérose latérale amyotrophique Polyarthrite rhumatoïde NOTE Les données représentatives sont tirées de la littérature

Tableau Stratégies d’utilisation du transfert de gènes Stratégie Méthode Exemple Supplémentation Transférer un gène fonctionnel dans des cellules présentant un gène défectueux. Guérir une immunodéficience combinée sévère en remplaçant un gène défectueux de l’adénosine désaminase par le gène normal au moyen d’un vecteur rétroviral Immunothérapie Délivrer un gène qui provoquera une réponse immunitaire lorsque le produit génique est exprimé Infect avec la vaccine contenant le gène de l’antigène prostatique spécifique Cancer therapy Livrer un gène thérapeutique dans les cellules cancéreuses Infect cellules cancéreuses avec adénovirus contenant le gène du facteur de nécrose tumorale Chemoprotection Transférer un gène de résistance aux médicaments dans les cellules normales à les protéger de la chimiothérapie Transférer un gène de résistance multiple à la chimiothérapie dans des cellules normales de la moelle osseuse; Transplanter les cellules et administrer une chimiothérapie pour tuer les cellules tumorales non protégées Thérapie ablative Fournir un gène permettant l’activation d’un promédicament menant à la mort cellulaire Insérer le gène de la thymidine kinase du virus de l’herpès simplex dans les cellules tumorales et administrer le ganciclovir Interférer avec la réplication virale Transférer le gène du ribozyme en épingle à cheveux, qui clive l’ARN-VIH, dans les cellules T infectées par le VIH Marquage Insérer un gène dans les cellules pour les identifier lorsque le gène est exprimé ; Transférer un gène fonctionnel dans des cellules ayant un gène défectueux. Guérir une immunodéficience combinée sévère en remplaçant un gène défectueux de l’adénosine désaminase par le gène normal au moyen d’un vecteur rétroviral. Immunothérapie Délivrer un gène qui suscitera une réponse immunitaire lorsque le produit génique est exprimé Infect avec la vaccine contenant le gène de l’antigène prostatique spécifique Cancer therapy Livrer un gène thérapeutique dans les cellules cancéreuses Infect cellules cancéreuses avec adénovirus contenant le gène du facteur de nécrose tumorale Chemoprotection Transférer un gène pour résistance aux médicaments dans les cellules normales pour les protéger de la chimiothérapie Transférer un gène de résistance multiple à la chimiothérapie dans des cellules normales de la moelle osseuse; Transplanter les cellules et administrer une chimiothérapie pour tuer les cellules tumorales non protégées Thérapie ablative Fournir un gène permettant l’activation d’un promédicament menant à la mort cellulaire Insérer le gène de la thymidine kinase du virus de l’herpès simplex dans les cellules tumorales et administrer le ganciclovir Interférer avec la réplication virale Transférer le gène du ribozyme en épingle à cheveux, qui clive l’ARN-VIH, dans les cellules T infectées par le VIH Marquage Insérer un gène dans les cellules pour les identifier lorsque le gène est exprimé ; après la transplantation, rechercher des cellules produisant l’enzyme comme preuve de la prise de greffe. NOTE Des exemples représentatifs ont été compilés à partir de la littérature.

Figure Vue largeTélécharger des applications de transfert de gène dans des essais humains modifiés de Figure Figure AgrandirDisque de téléchargementApplications de transfert de gène dans des essais humains modifiés de Le transfert de gènes a été effectué en utilisant un certain nombre de vecteurs différents parce que ces micro-organismes acellulaires ont développé les mécanismes les plus efficaces connus pour la délivrance de gènes Cependant, l’infectivité et le potentiel pathogène des virus ont pris la thérapie génique dans la sphère du contrôle de l’infection

Figure Vue largeDownload slide Vecteurs de thérapie génique modifiés à partir de AAV, virus adéno-associé; VHS, virus de l’herpès simplexFigure View largeTélécharger la diapositiveVecteurs de thérapie génique modifiés à partir de AAV, virus adéno-associé; HSV, virus de l’herpès simplex

Vecteurs de thérapie génique d’ingénierie

Les virus sont de petits génomes d’ADN ou d’ARN entourés de protéines, appelés capsides, qui protègent le génome et le transmettent aux cellules sensibles. Les virus ayant une information génétique limitée, ils dépendent de la biosynthèse des cellules hôtes pour leur réplication; ils sont des parasites intracellulaires Nous exploitons les virus pour délivrer des gènes thérapeutiques Le système idéal délivre le gène efficacement et sans effets délétères Les virus sont conçus à cette fin en supprimant les gènes clés de leurs génomes et en remplaçant ces délétions par des gènes thérapeutiques. Figure génomes viraux portent de plusieurs à plusieurs centaines de gènes Le génome viral hypothétique montré en haut de la figure possède les exigences minimales pour la réplication de nouvelles particules virales capables d’infection: un gène codant pour une réplicase virale qui fait des copies du génome viral; un gène codant pour la protéine de capside virale; et des séquences signal aux extrémités du génome qui assurent l’expression des gènes, la réplication du génome et l’encapsidation du génome par la capside. Dans l’exemple donné, le gène de la protéine capside est délété et remplacé par un gène thérapeutique pour produire le génome d’un vecteur de thérapie génique Ce génome modifié peut être répliqué dans une cellule où son gène de réplicase est transcrit et traduit. Cependant, sans la protéine de capside, les génomes de descendance ne peuvent pas être empaquetés et infectent d’autres cellules; ils sont appelés “incompétence de réplication” Bien que la défectuosité du vecteur de thérapie génique assure la sécurité, elle pose également un problème, car le vecteur doit être produit en grand nombre typiquement, – particules de virus pour administration aux patients

Figure Vue d’ensembleGénérique d’un génome viral thérapeutique Un génome viral hypothétique a des gènes pour la réplicase et la capside et a des séquences terminales noires aux extrémités. Le gène de la protéine capsidique est supprimé, rendant le génome défectueux. Un gène thérapeutique est inséré dans le défect génome pour générer le génome du vecteur Le gène de la protéine capside délété est inséré dans l’ADN d’une cellule pour produire une lignée cellulaire d’empaquetage Voir un texte pour plus de détails Le gène de la protéine de la capside est supprimé, ce qui rend le génome défectueux. Un gène thérapeutique est inséré dans le génome défectueux pour générer le génome du vecteur. Le gène de la protéine de la capside est inséré dans l’ADN d’une cellule pour produire une lignée cellulaire d’emballage Voir le texte pour plus de détailsLe problème Le vecteur hypothétique en figure nécessite que la protéine de capside complète sa réplication. Pour assurer cette fonction, le gène de capside délété est inséré dans l’ADN des cellules dans lequel On peut l’exprimer en bas. Cette lignée cellulaire génétiquement modifiée est appelée “lignée cellulaire d’encapsidation”. Le gène réplicase aurait pu être supprimé du virus original, au lieu du gène capside, et inséré dans la lignée cellulaire d’encapsidation. , le génome vecteur défectueux est introduit transfecté dans une figure de ligne de cellule d’empaquetage Transcription du gène de réplicase dans la figure vectorielle, haut et traduction de son ARNm résulte dans la synthèse de l’enzyme réplicase, qui produit ensuite de nombreuses copies du génome thérapeutique défectueux. figure de cellule d’empaquetage, bas, le gène de capside logé dans le génome cellulaire est également transcrit et son ARNm est tra Les protéines de capside reconnaissent les séquences signal sur le génome du vecteur, et le génome du vecteur est emballé pour générer la figure du vecteur thérapeutique, milieu Ce processus par lequel une protéine codée dans un génome le génome de la cellule d’emballage fournit une fonction à un autre génome du génome du vecteur thérapeutique défectueux est appelé “complémentation”

Figure Vue grandDownload slideGeneration de vecteurs dans une lignée cellulaire d’empaquetage par complémentation Les événements survenant dans une cellule d’empaquetage dans laquelle un génome de vecteur thérapeutique a été introduit Top, Le gène de réplicase dans le génome vectoriel est transcrit et traduit, et la protéine réplicase nouvellement synthétisée réplique le génome du vecteur Bottom, le gène de la capside dans le génome cellulaire est transcrit et traduit pour produire des protéines de capside, les génomes de réplication nouvellement assemblés et les protéines de capside assembler pour former des vecteurs de thérapie génique emballés. Complémentation Les événements survenant dans une cellule d’encapsidation dans laquelle un génome de vecteur thérapeutique a été introduit Top, Le gène de réplicase dans le génome du vecteur est transcrit et traduit, et la protéine réplicase nouvellement synthétisée réplique le génome du bas. le génome est transcrit et transcrit Les génomes de vecteurs nouvellement répliqués et les protéines de capside s’assemblent pour former des vecteurs de thérapie génique emballés. En plus de la complémentation qui se produit dans la cellule d’encapsidation, des interactions directes entre le génome du vecteur et le génome cellulaire peuvent parfois se produire. Le résultat peut être la réintroduction du gène viral délété dans le génome du vecteur Lorsque cela se produit, le génome du vecteur recombinant a tous les gènes viraux et n’est plus défectueux. Ces vecteurs compétents pour la replication qui résultent de la recombinaison sont appelés “réactivants”. “Les réactifs peuvent retenir ou perdre le gène thérapeutique au cours du processus de recombinaison La génération potentielle de réactivants constitue un défi particulier pour le contrôle de l’infection

Figure Vue grandDownload slideGeneration de réactivants par recombinaison Recombinaison interaction physique dans la cellule d’emballage entre l’ADN cellulaire hébergeant le gène de la capside et le sommet du génome vecteur entraîne la production de génomes de vecteurs de réplication compétents intermédiaires qui peuvent ou non conserver le gène thérapeutique ces génomes à la base génèrent des réactivants, c’est-à-dire des vecteurs compétents pour la réplication qui peuvent infecter et se répliquer dans les cellules dépourvues du gène de la capsideFigure Voir grandDownloadGeneration des réactivants par recombinaison Recombinaison interaction physique dans la cellule d’encapsidation entre l’ADN cellulaire contenant le gène capside et le génome du vecteur aboutit à la production de génomes de vecteurs de réplication compétents qui conservent ou non le gène thérapeutique. L’empaquetage de ces génomes aboutit à la génération de réactivants, c’est-à-dire des vecteurs compétents pour la réplication qui peuvent infecter et se répliquer. cellules manquent ng le gène de la capside

Vecteurs de thérapie génique

Actuellement, les rétrovirus, les adénovirus, les virus adéno-associés, les poxvirus et les herpesvirus sont le plus souvent manipulés dans des vecteurs de thérapie génique.

Rétrovirus

Les rétrovirus comprennent le virus de la leucémie murine de Moloney et les lentivirus, tels que le VIH. Lorsque le virus de la leucémie murine est utilisé pour la thérapie génique, les gènes nécessaires à la réplication du rétrovirus, tels que gag, pol ou env, sont supprimés. Leur place Ces délétions laissent le virus infirme et incapable de se répliquer. Le vecteur est produit en quantité pour la thérapie génique avec l’utilisation de la lignée cellulaire d’encapsidation HEK embryonnaire humaine. Certains des avantages et inconvénients clés des rétrovirus murins sont présentés dans le tableau. Les désavantages des vecteurs du virus de la leucémie murine ont été surmontés par l’utilisation de tableaux de lentivirus et Dans les vecteurs VIH, les gènes viraux sont supprimés, ne laissant que gag, pol, et rev. Il est peu probable que le virus parental puisse être réactivé. Les vecteurs sont en outre conçus pour être incompétents pour la réplication en supprimant des séquences dans la signature du terminal. l séquences appelées “longues répétitions terminales”, essentielles au contrôle de l’expression génique. Les vecteurs ainsi conçus sont appelés “vecteurs auto-inactivants” Ces virus sont résistants au complément et peuvent être directement infusés dans la circulation, où ils infectent les cellules quiescentes ou en division exprimant la molécule de CD La gamme de cellules qu’ils infectent peut être élargie en pseudotypant le vecteur Dans ce processus, les gènes de la glycoprotéine de surface d’autres virus, tels que le virus de la stomatite vésiculaire ou Ebola. La glycoprotéine de surface du virus Ebola facilite la fusion avec l’épithélium respiratoire, tandis que la glycoprotéine de surface du virus de la stomatite vésiculeuse favorise la fusion du vecteur avec la membrane de presque n’importe quel type. de cellule dans l’hôte humain

Tableau Vecteurs utilisés pour la thérapie génique Vecteur Taille du génome, kbp Gènes supprimés ou insérés Ligne cellulaire d’emballage Rétrovirus murins – gag, pol, et env HEK Lentivirus – Tous sauf gag, pol, et rev; délétions supplémentaires dans de longues répétitions terminales pour produire des vecteurs auto-inactivants HEK Adénovirus – Ea, E, E, E, ou tous les gènes quittant les séquences signal HEK Cap et peptide HE associés aux adénovirus avec fonctions auxiliaires d’adénovirus contenant des plasmides Vaccinia – Pas de délétions; gènes thérapeutiques insérés dans des régions silencieuses du génome ou dans des gènes non essentiels, par exemple le gène de la thymidine kinase Non applicable Herpesvirus – Gènes immédiats et précoces Plasmides et particules virales Sans objet Sans objet Vecteur Taille du génome, kbp Gènes supprimés ou insérés Ligne cellulaire d’emballage Rétrovirus murins – gag, pol, et env HEK Lentivirus – Tous sauf gag, pol et rev; délétions supplémentaires dans de longues répétitions terminales pour produire des vecteurs auto-inactivants HEK Adénovirus – Ea, E, E, E, ou tous les gènes quittant les séquences signal HEK Cap et peptide HE associés aux adénovirus avec fonctions auxiliaires d’adénovirus contenant des plasmides Vaccinia – Pas de délétions; gène thérapeutique inséré dans des régions silencieuses du génome ou dans des gènes non essentiels, par exemple le gène de la thymidine kinase Non applicable Herpèsvirus – Gènes immédiats et précoces Plasmides et particules virales Sans objet Sans objet NOTE Données provenant de [HEK, lignée de cellules rénales embryonnaires humainesView Large

Tableau Avantages et inconvénients des vecteurs utilisés en thérapie génique Vecteur Avantages Inconvénients Rétrovirus murins Peu de réponse immunitaire; le gène thérapeutique est exprimé pour la vie de l’hôte lorsqu’il est intégré dans le génome de l’hôte Transfert de gène ex vivo inefficace; risque de mutagenèse insertionnelle; inactivé par le complément; seulement infecter activement les cellules en division; Lentivirus Le gène thérapeutique est exprimé pour la vie de l’hôte; peuvent être administrés in vivo car ils sont résistants au complément; infecter n’importe quelle cellule CD indépendamment du cycle cellulaire Mutagenèse insertionnelle; limité aux cellules CD, à moins d’être pseudotypé avec une stomatite vésiculaire ou une glycoprotéine de surface du virus Ebola Adénovirus Non intégré dans le génome de l’hôte; infecter des cellules divisant et ne se divisant pas; peut être administré in vivo Susciter une réponse immunitaire Virus adéno-associé Infecte les cellules qui se divisent et ne se divisent pas; peut être administré in vivo; s’intègre dans le génome de l’hôte; n’entraîne pas de réponse immunitaire; nécessite un virus auxiliaire pour l’expression Petite capacité d’encapsulation de gènes thérapeutiques; risque de mutagenèse insertionnelle; association avec l’infertilité masculine; problèmes avec l’expansion de la capacité de production Vaccinia Peut accueillir un grand gène thérapeutique; stable; peut être lyophilisé; n’est pas intégré dans le génome de l’hôte Vecteur compétent pour la réplication avec de nombreuses réactions indésirables; réponse immunitaire peut limiter l’utilité Herpesvirus Peut accueillir un grand gène thérapeutique; neurotropisme; latence Plasmides de latence et particules virales Sécuritaire; l’expression des gènes peut être régulée Efficacité faible du transfert de gènes Vecteur Avantages Inconvénients Rétrovirus murins Peu de réponse immunitaire; le gène thérapeutique est exprimé pour la vie de l’hôte lorsqu’il est intégré dans le génome de l’hôte Transfert de gène ex vivo inefficace; risque de mutagenèse insertionnelle; inactivé par le complément; seulement infecter activement les cellules en division; Lentivirus Le gène thérapeutique est exprimé pour la vie de l’hôte; peuvent être administrés in vivo car ils sont résistants au complément; infecter n’importe quelle cellule CD indépendamment du cycle cellulaire Mutagenèse insertionnelle; limité aux cellules CD, à moins d’être pseudotypé avec une stomatite vésiculaire ou une glycoprotéine de surface du virus Ebola Adénovirus Non intégré dans le génome de l’hôte; infecter des cellules divisant et ne se divisant pas; peut être administré in vivo Susciter une réponse immunitaire Virus adéno-associé Infecte les cellules qui se divisent et ne se divisent pas; peut être administré in vivo; s’intègre dans le génome de l’hôte; ne provoque pas de réponse immunitaire; nécessite un virus auxiliaire pour l’expression Petite capacité d’encapsulation de gènes thérapeutiques; risque de mutagenèse insertionnelle; association avec l’infertilité masculine; problèmes avec l’expansion de la capacité de production Vaccinia Peut accueillir un grand gène thérapeutique; stable; peut être lyophilisé; n’est pas intégré dans le génome de l’hôte Vecteur compétent pour la réplication avec de nombreuses réactions indésirables; réponse immunitaire peut limiter l’utilité Herpesvirus Peut accueillir un grand gène thérapeutique; neurotropisme; latence Plasmides de latence et particules virales Sécuritaire; l’expression du gène peut être régulée Efficacité du transfert de gène faible NOTE Données compilées à partir de [xrB |] View Large

Adénovirus

Il existe des régions de gènes d’adénovirus, désignées E, E, E et E, qui codent les protéines nécessaires à la réplication virale. Les vecteurs adénoviraux recombinants ont été initialement construits en supprimant des parties de la région E. et insertion d’un tableau de gènes thérapeutiques Cette altération visait à rendre la réplication virale déficiente. Cependant, il a été montré par la suite que des cytokines, telles que IL-, pourraient fournir la fonction de la région E et permettre une réplication vectorielle de bas niveau. adénovirus supprimé pourrait également être complétée par co-infection avec d’autres virus ADN, tels que papillomavirus ou cytomégalovirus Des suppressions ou des modifications supplémentaires dans les régions du gène E, E ou E ont été faites pour paralyser davantage le virus Dans certains cas, tous les gènes viraux sauf le terminal inversé répétitions et les séquences contiguës d’empaquetage ont été supprimées Parce que ces génomes de vecteur machinés ne sont pas capables de réplicats Malheureusement, la recombinaison entre le vecteur et les séquences du gène viral dans cette lignée cellulaire d’encapsidation conduit souvent à la génération d’adénovirus RCA compétents pour la réplication. Une lignée cellulaire récemment introduite qui n’a pas été complétée. avoir un chevauchement de séquence avec des vecteurs adénoviraux peut minimiser le problème de la recombinaison Les avantages et les inconvénients des vecteurs adénoviraux sont énumérés dans le tableau

Virus adéno-associé

Ce virus est un virus à simple brin ADN parvolike identifié à l’origine comme contaminant des cultures adénovirales. Le virus adéno-associé se trouve généralement en tant que provirus intégré dans le chromosome du génome de la cellule hôte, où il reste latent jusqu’à ce que les virus auxiliaires Les virus herpèsvirus, adénovirus ou virus de la vaccine peuvent fournir ces composants manquants Les virus adéno-associés contiennent des gènes, rep et cap, qui codent pour les polypeptides nécessaires à la réplication et à l’encapsidation, respectivement. élimination de toutes les séquences codantes virales internes du virus de type sauvage et insertion d’un gène thérapeutique à leur place L’expression du gène thérapeutique est ensuite sous contrôle des séquences répétées terminales inversées Les avantages et les inconvénients des vecteurs viraux adéno-associés sont énumérés dans le tableau

Poxvirus

Le virus de la vaccine, anciennement largement utilisé pour l’éradication de la variole, a été réinscrit pour utilisation dans la table de transfert de gènes. Il n’est pas conçu pour être incompétent pour la réplication, comme le sont d’autres vecteurs de thérapie génique. dans des gènes non essentiels, tels que celui de la thymidine kinase Les vecteurs de poxvirus ont plusieurs avantages et inconvénients pour la table de thérapie génique

Virus de l’herpès simplex HSV

Après infection, une protéine virale transactivatrice induit la transcription de plusieurs gènes immédiats et précoces qui régulent d’autres gènes nécessaires à la réplication virale et à l’encapsidation. Mutation des gènes précoces requis résulte en un virus qui est incapable de se répliquer, à moins qu’il ne soit cultivé dans une lignée cellulaire d’encapsidation qui fournit la table des gènes immédiats-précoces Des gènes thérapeutiques peuvent être insérés dans le virus déficient en réplication Les vecteurs à HSV présentent plusieurs avantages et inconvénients , comparé à d’autres tableaux de vecteurs viraux

Plasmides et particules virales

Bien que la majorité des technologies développées pour la thérapie génique impliquent des vecteurs viraux, ~% utilisent des plasmides ou des particules virales , qui ont été conçues principalement pour la table de sécurité. Les plasmides sont fermés, des brins circulaires d’ADN incapables de se répliquer. peut être inséré directement dans le plasmide Le plasmide peut ensuite être introduit dans les cellules de différentes façons. Il peut être injecté directement dans les tissus sous forme d’ADN nu ou enduit à la surface de billes d’or et injecté dans les tissus avec le système Gene Gun Helios Gene Gun ; Bio-Rad L’ADN plasmidique peut également être formulé avec des polymères en particules virales et injecté directement dans les tissus. Le polymère améliore la stabilité du plasmide pendant la fabrication et facilite l’entrée du gène thérapeutique dans la cellule. Les plasmides peuvent également être complexés avec des liposomes cationiques. condense le plasmide en petites particules et facilite son entrée dans les cellules Une fois que le plasmide, avec son gène thérapeutique, est introduit dans la cellule, la transcription de l’ADN et la traduction de l’ARN en protéine se déroule normalement. le gène dépend de la régulation génique intrinsèque à la cellule hôte Cependant, de nouvelles technologies sont développées qui permettent au patient de contrôler l’expression du gène thérapeutique au moyen de promoteurs inductibles incorporés dans le gène thérapeutique Une fois le gène thérapeutique dans la cellule hôte, son expression peut être activée par l’administration orale d’un médicament qui affecte directement le bal oter et induire l’expression du gène thérapeutique Dans ce système, l’arrêt de l’utilisation du médicament administré par voie orale peut éliminer les effets indésirables provoqués par la surexpression du gène thérapeutique.

Contrôle d’infection pour la thérapie génique

Désinfection

La désinfection des zones de travail, des instruments et des déversements est une préoccupation majeure pour le contrôle des infections. On sait que la sensibilité des virus aux désinfectants peut varier selon les virus dans un taxon. Par exemple, le virus écho est inactivé par% isopropanol, alors que% isopropanol est requis au virus de l’écho inactivé Parce que les vecteurs actuellement utilisés pour la thérapie génique varient considérablement dans leurs propriétés physiques, le seul désinfectant universellement efficace est l’hypochlorite de sodium javellisant domestique fraîchement préparé, avec contact min à température ambiante. Dans certains cas, un autre agent peut remplacer Le personnel chargé du contrôle de l’infection par l’eau de Javel devrait consulter le fabricant du vecteur de thérapie génique pour connaître son expérience et formuler des recommandations sur le désinfectant le plus efficace pour son vecteur.

Rétrovirus

Le transfert de gène retroviral murin est habituellement effectué ex vivo dans le laboratoire de recherche dans des conditions soigneusement contrôlées. Les rétrovirus murins de type sauvage ne semblant pas provoquer de maladie humaine, les vecteurs dérivés de ces virus ne présentent probablement pas de risque même inoculé accidentellement dans la circulation sanguine. D’autre part, de nouveaux vecteurs à base murine qui ont été conçus pour être résistants au complément et les vecteurs basés sur les lentivirus peuvent être capables de provoquer une maladie humaine. Bien que les gènes essentiels de ces virus soient supprimés pour les rendre incompétents, ils sont produits dans une lignée cellulaire d’encapsidation, ce qui rend possible la recombinaison et la génération de virus compétents pour la réplication A ce jour, des vecteurs lentiviraux compétents pour la réplication n’ont pas été décrits Les nouveaux vecteurs rétroviraux murins et vecteurs lentiviraux seront probablement administrés Précautions standard intraveineuses et l’utilisation d’eq de protection personnelle Comme il est recommandé de travailler avec des agents pathogènes transmissibles par le sang, ces vecteurs devraient être suffisants Il n’est pas nécessaire d’isoler le patient et il n’est pas nécessaire d’utiliser du matériel spécialisé, de restreindre les visiteurs ou de manipuler le linge.

Tableau Précautions de transmission recommandées, par voie d’administration Vector Précautions de transmission recommandées, par voie d’administration Vecteur Niveau de biosécurité recommandé Intraveineux Intramusculaire ou intratumoral Aérosol Intradermique Rétrovirus murins S NA NA NA Lentivirus S NA NA NA Adénovirus A ⩽ pfu / dose S S C, D NA À & gt; pfu / dose D, C D, C A, D, C NA Virus adéno-associé S S C, D NA Poxvirus SNA S / O S S Herpèsvirus S S / O NA ADN plasmidique ou particules pseudo-virales S S S NA Précautions de transmission recommandées, par voie d’administration Vecteur Niveau de biosécurité recommandé Intraveineux Intramusculaire ou intratumoral Aérosol Intradermique Rétrovirus murins S NA NA NA Lentivirus S NA NA NA Adénovirus À ⩽ pfu / dose S S C, D NA À & gt; pfu / dose D, C D, C A, D, C NA Virus adéno-associé S S C, D NA Poxvirus S / O NA S S Herpèsvirus S S / O NA ADN plasmidique ou particules pseudo-virales S S S NA NOTE A, précautions aéroportées; C, précautions de contact; D, précautions contre les gouttelettes; NA, non applicable; S, précautions standardVoir Grand

Adénovirus

Bien que les adénovirus provoquent des maladies bénignes chez l’hôte normal, ils peuvent causer une pneumonie, une hémorragie gastro-intestinale, une cystite, une néphropathie et une nécrose hépatique chez les patients immunodéprimés. Le taux de mortalité peut être aussi élevé que% chez les greffés de moelle osseuse. Dans les premiers essais de thérapie génique, on craignait que les réactifs de l’ACR dans l’inoculum de traitement puissent être excrétés par des patients ayant subi une thérapie génique et qui pourraient présenter un danger pour les travailleurs de la santé ou d’autres patients. Pour ces raisons, les premiers essais de thérapie génique ont été menés avec de faibles doses de vecteur – pfu pour limiter le nombre de RCA et avec des précautions de contrôle des infections élaborées. les données adressant l’ACR et l’excrétion de vecteurs suggèrent que ces précautions élaborées peuvent être inutiles Cependant, les chercheurs ont utilisé des inoculums de particules virales It On ne sait pas si les ACR seront éliminées si des doses plus élevées sont utilisées. Lorsqu’ils préparent l’inoculum, les chercheurs doivent utiliser des lignées cellulaires d’encapsidation qui ne chevauchent pas les séquences adénovirales. des vecteurs pour réduire le risque de production de RCA L’entreposage de vecteurs peut être préoccupant en raison de la possibilité de complémentation par des adénovirus de type sauvage répandus dans la population humaine. La complémentation a été démontrée dans un modèle animal, bien que le vecteur n’ait pas diffusé car il était encore incompétent de réplication Il est également possible qu’un vecteur pourrait se recombiner avec un adénovirus de type sauvage et produire un RCA. Le réactif pourrait provoquer une maladie avec les caractéristiques de l’infection adénovirale et de l’expression thérapeutique des gènes. pas se produire, car la recombinaison nécessaire pour combiner le gène thérapeutique et les gènes pour la réplication Le simple fait de dépister des signes cliniques d’infection par un adénovirus chez des patients en thérapie génique et chez des agents de santé potentiels contribuerait à rendre peu probable la recombinaison. Le personnel de la pharmacie préparant des vecteurs adénoviraux devrait porter des blouses et des gants. travailler dans une table de sécurité biologique de niveau L’air dans les seringues ou les tubes doit être exprimé dans la pharmacie, et non au chevet du patient, et le vecteur doit être transporté au chevet du patient dans un récipient fermé avec une étiquette de danger biologique. mois et peut être transmis par des vecteurs passifs, des gouttelettes respiratoires ou un contact personnel étroit Il est peu probable que le vecteur soit transmis à d’autres personnes s’il était injecté directement dans les tissus. dans les poumons, par aérosol ou dans les lésions oropharyngées L’oplet et les précautions de contact semblent raisonnables dans ces situations Les précautions standard devraient être utilisées pour l’administration par toutes les autres voies. Des précautions de transmission plus rigoureuses devraient être considérées pour les patients recevant des doses plus élevées de vecteur & gt; pfu, jusqu’à ce que les données sur l’excrétion soient publiées L’équipement de la chambre du patient doit être jeté, le cas échéant Les déchets doivent être éliminés comme déchets médicaux réglementés

Virus adéno-associé

La voie d’infection par le virus adéno-associé est probablement le tractus respiratoire ou gastro-intestinal, comme c’est le cas pour les adénovirus Actuellement, il n’existe pas de recommandations concernant le nombre de réactivants adéno-associés compétents pour la réplication. Les précautions de contrôle des infections recommandées pour les adénovirus semblent raisonnables, car le mode de transmission du virus adéno-associé peut être similaire à celui des adénovirus. En outre, la prévention de la transmission de virus adéno-associés peut être similaire à celle des adénovirus. la co-infection avec l’adénovirus, l’herpèsvirus ou la vaccine pendant l’administration peut être utile

Poxvirus

La vaccine est habituellement administrée par scarification intradermique ou par injection intradermique. Le virus peut être excrété du site d’immunisation; la durée de l’excrétion varie d’une moyenne de jours, parmi les personnes qui ont déjà été vaccinées, à une moyenne de jours, parmi ceux qui sont naïfs d’un vaccin L’administration de vecteurs vaccinaux doit être effectuée en utilisant des précautions Comme les vecteurs de la vaccine ne sont pas conçus pour être défectueux, le risque d’infection croisée est probablement plus élevé qu’avec d’autres vecteurs de thérapie génique. Cependant, le risque doit être minime si le site de vaccination est couvert . un sac à risque biologique, ramené à la clinique, et éliminé comme déchet médicalement réglementé. Des titres élevés de vecteur peuvent apparaître dans les fluides corporels ou les excrétions si le virus est introduit dans la vessie, les tumeurs de la tête et du cou ou mais des précautions standard devraient suffire dans ces situations. Des précautions contre les contacts aériens et de contact doivent être observées si un patient développe une maladie disséminée. Les travailleurs de la santé devraient subir un dépistage des facteurs de risque évocateurs d’immunosuppression et, si ces facteurs sont présents, devraient éviter le contact avec le vecteur et les patients traités avec le vecteur. avec les patients de thérapie génique devraient probablement être vaccinés

Herpèsvirus

Le VHS peut survivre sur des vecteurs passifs jusqu’à h et sur la peau jusqu’à h Il existe peu de données sur l’excrétion des vecteurs du VHS Les précautions recommandées sont énumérées dans le tableau

Plasmides et particules virales

Il y a peu de problèmes de contrôle des infections pour la thérapie génique à base de plasmide, car le vecteur ne peut pas se répliquer. Il est peu probable que ces vecteurs se recombinent avec des bactéries ou d’autres agents pathogènes.

Aspects réglementaires de la thérapie génique

Le Centre d’évaluation et de recherche en biologie de la Food and Drug Administration des États-Unis passe en revue tous les protocoles de thérapie génique aux États-Unis. Le comité consultatif sur l’ADN recombinant du National Instituts de santé Bureau des biotechnologies Activités examens Protocoles financés par les Instituts nationaux de la santé Le Comité de biosécurité institutionnelle mandaté par le gouvernement fédéral et Institutional Review Board évalue les protocoles au niveau local Il est recommandé que le Comité de contrôle des infections d’une institution travaille avec l’Institutional. Le comité de biosécurité et l’agent local de biosécurité s’assurent que les bonnes pratiques sont utilisées au sein de l’établissement. Les réactions indésirables ou les problèmes de sécurité qui surviennent au cours d’un essai de thérapie génique doivent être signalés par le chercheur principal au comité de biosécurité institutionnelle. la Food and Drug Administration des États-Unis et le Gene Transfer Safety Assessment Board

Figure Vue largeTélécharger le processus d’approbation et de surveillance pour les protocoles de thérapie génique Le principal investigateur doit avoir tous les protocoles examinés par le Centre FDA pour l’évaluation et la recherche de la FDA des États-Unis. RAC peut également examiner le protocole La supervision fédérale est assurée localement par le comité d’examen institutionnel et le comité institutionnel de biosécurité IBC avec la participation facultative du comité de contrôle des infections. Les résultats défavorables doivent être signalés à l’IRB, au BAC, à la FDA et au NIH-RAC. Le processus d’approbation et de surveillance des protocoles de thérapie génique Le principal investigateur doit avoir tous les protocoles examinés par le Centre FDA pour l’évaluation et la recherche de la FDA des États-Unis. CBER Les instituts nationaux de la santé NIH Office of Biotechnology Comité consultatif sur l’ADN recombinant de l’ABO L’ACR peut également réviser le protocole La surveillance fédérale est assurée localement par le comité d’examen institutionnel et le comité institutionnel de biosécurité IBC avec l’aide facultative du comité de contrôle des infections. Les résultats défavorables doivent être signalés à l’IRB, IBC, FDA, et le NIH-RAC à travers le comité d’évaluation de la sécurité du transfert de gènes

Conclusions

La thérapie génique n’en est qu’à ses balbutiements Les vecteurs sont encore en cours de développement et les essais cliniques commencent. Beaucoup reste à apprendre sur l’efficacité de la thérapie génique pour le traitement des maladies Encore plus à apprendre sur les risques des vecteurs de thérapie génique pour les travailleurs de la santé. qui entrent en contact avec les vecteurs dans l’environnement des soins de santé Pour cette raison, les recommandations pour le contrôle des infections en thérapie génique sont encore provisoires. Cependant, il est préférable de pécher par excès de précaution comme dans le cas des vecteurs adénoviraux. Les précautions strictes de contrôle des infections utilisées initialement peuvent être assouplies. Comme de nouveaux vecteurs sont introduits et que des vecteurs plus anciens sont utilisés à des titres plus élevés, le personnel de contrôle des infections devra travailler en étroite collaboration avec les cliniciens, les scientifiques et l’industrie pour collecter de nouvelles informations. données sur l’excrétion de vecteurs et les événements indésirables Ces données constitueront la base d’un futur rationnel et approprié. Directives sur le contrôle des infections

Reconnaissance

Nous remercions Barckley Storey pour son aide avec les chiffres