tidlig identiﬁkasjon og vurdering av nye metoder smm ... · smm 1/2000: genterapi forord...

SMM 1/2000: Genterapi

GenterapiStatus og fremtidige muligheter innen klinisk medisin

Tidlig identifikasjon og vurdering av nye metoder

SMM

-rap

port

1/2

000


Forord

Referansegruppen ved Senter for medisinsk metodevurdering (SMM) fremmet våren1998 forslag om å utrede fremtidige muligheter for genterapi innen klinisk medisin.SMM gav høsten 1998 en tverrfaglig ekspertgruppe i oppgave å utarbeide en "earlywarning" vurdering på dette tema. Sosial- og helsedepartementet har vært kontinuerligorientert om arbeidet.

Den tverrfaglige ekspertgruppen har bestått av følgende medlemmer:

• Professor Erlend Smeland, Institutt for kreftforskning, Det Norske Radiumhospital, leder

• Professor Hans Prydz, Bioteknologisenteret i Oslo• Overlege Karen Helene Ørstavik, Ullevål sykehus• Professor Stig Frøland, Rikshospitalet• Overlege Steinar Aamdal, Det Norske Radiumhospital• Professor Ola Myklebost, Statens helsetilsyn• Professor Jaran Apold, Haukeland sykehus• Professor Anne-Lise Børresen-Dale, Institutt for kreftforskning, Det Norske

Radiumhospital• Professor Erling Seeberg, Rikshospitalet• Forsker Eivind Hovig, Institutt for kreftforskning, Det Norske Radiumhospital

(fra april 1999)• Professor Hans Krokan, Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet • Professor Kåre Berg, Ullevål sykehus • Forskningssjef Håvard Attramadal, Rikshospitalet• Professor Jan Helge Solbakk, Senter for medisinsk etikk

De enkelte eksperter har relevant erfaringsbakgrunn i det de alle arbeider medgenrelaterte problemstillinger og er generelt interessert i fagfeltet.

Medisinsk fagkonsulent ved SMM, dr. scient, cand. pharm Anita Lyngstadaas har værtkoordinator for prosjektet.

Hele ekspertgruppen stiller seg bak rapporten.

Rapporten ble overlevert styringsgruppen ved SMM desember 1999.

Rapporten er godkjent av SMMs styringsgruppe.

Berit Mørland Anita LyngstadaasDirektør Medisinsk fagkonsulent

STYRINGSGRUPPENS KOMMENTAR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .71 SAMMENDRAG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .92 INTRODUKSJON . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12

2.1 - BEGREPER . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12Medisinsk metodevurdering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12Tidlig identifikasjon og vurdering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13Genterapi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14

2.2 - KLINISK UTPRØVING AV NYE BEHANDLINGER . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15Forsøksprotokoller . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15Mål på effekt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15Fase I-forsøk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .16Fase II-forsøk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .16Fase III-forsøk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .17

3 MANDAT OG ARBEIDSMETODE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .183.1 - MANDAT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .183.2 - ARBEIDSMETODE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .18

Kartlegging av protokoller/resultater…….. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .18Generelle litteratur-søk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .20

4 GENOVERFØRING - ADMINISTRASJONSMÅTER, FORDELER, MULIGE ULEMPER OG FARER 214.1 - KORT INNFØRING I OVERFØRINGSSYSTEMER . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .22

Vektorer basert på virus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .22Andre overføringsmekanismer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .25

4.2 - ANTISENS OLIGONUKLEOTIDER OG RIBOZYMER . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .264.3 - ANDRE STRATEGIER . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .264.4 - REFERANSER . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .27

5 DNA-VAKSINER . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .285.1 - KORT TEKNOLOGIBESKRIVELSE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .285.2 - FOREBYGGING AV INFEKSJONSSYKDOMMER . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .295.3 - BEHANDLING AV INFEKSJONSSYKDOMMER . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .295.4 - BEHANDLING AV KREFTSYKDOMMER . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .305.5 - KONKLUSJON OG FREMTIDIGE ASPEKTER . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .305.6 - REFERANSER . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .31

6 GENTERAPI - PUBLIKASJONER OG PROTOKOLLER . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .327 GENTERAPI VED KREFT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .35

7.1 - SAMMENDRAG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .357.2 - INNLEDNING . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .357.3 - STRATEGIER FOR KREFTTERAPI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .367.4 - KLINISKE STUDIER . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .37

Terapi rettet direkte mot kreftceller . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .37Immunogenterapi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .41Beskyttelse av normalceller . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .43

7.5 - KONKLUSJON/TRENDER . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .43

Innhold


7.6 - REFERANSER . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .458 GENTERAPI VED MONOGENE SYKDOMMER UNNTATT PRIMÆR IMMUNSVIKT . . . . . . . . . . . .47

8.1 - SAMMENDRAG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .478.2 - INNLEDNING . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .478.3 - CYSTISK FIBROSE (CF) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .47

Strategier . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .48Kliniske studier . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .48

8.4 - ANDRE MONOGENT ARVELIGE SYKDOMMER . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .48Strategier . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .49Kliniske forsøk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .49

8.5 - PREKLINISKE DATA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .498.6 - KONKLUSJON . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .508.7 - REFERANSER . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .51

9 GENTERAPI VED PRIMÆRE IMMUNSVIKTSYKDOMMER . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .529.1 - SAMMENDRAG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .529.2 - INNLEDNING . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .529.3 - FORUTSETNING FOR UTVIKLING AV GENTERAPI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .529.4 - STRATEGIER FOR PROTOKOLLER . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .539.5 - SEVERE COMBINED IMMUNODEFICIENCY (SCID) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .53

ADA-mangel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .54Kjønnsbundet recessiv SCID . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .54JAK 3-defekt SCID . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .54

9.6 - MANGEL PÅ PURIN NUKLEOSID FOSFORYLASE (PNP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .559.7 - PRIMÆRE IMMUNSVIKTSYKDOMMER MED DEFEKT FAGOCYTTFUNKSJON . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .55

Kronisk granulomatøs sykdom . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .55Levkocytt-adhesjonsdefekt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .55

9.8 - ANDRE PRIMÆRE IMMUNSVIKTSYKDOMMER . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .559.9 - KONKLUSJON . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .559.10 - REFERANSER. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .57

10 GENTERAPI VED HIV-INFEKSJON OG ANDRE VIRUSINFEKSJONER . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5810.1 - SAMMENDRAG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5810.2 - INNLEDNING . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5810.3 - STRATEGIER FOR PROTOKOLLER VED HIV-INFEKSJON . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5910.4 - INTRACELLULÆR HEMNING AV HIV . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .60

Terapi basert på virale nukleinsyrer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .60Terapi basert på intracellulære proteiner med anti-HIV-effekt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .62

10.5 - IMMUNTERAPI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .63HIV-spesifikk immunterapi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .63Uspesifikk immunterapi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .63

10.6 - PROBLEMER VED GENTERAPI AV HIV-INFEKSJON . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6310.7 - GENTERAPI VED ANDRE VIRUSINFEKSJONER . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .64

CMV-infeksjon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .65EBV-infeksjon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .65HBV-infeksjon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .65HCV-infeksjon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .66Humant papilloma-virus (HPV) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .66Herpes simplex-virus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .66

10.8 - KONKLUSJON . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .66


10.9 - REFERANSER . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6711 GENTERAPI VED SYKDOMMER I DET KARDIOVASKULÆRE SYSTEM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .68

11.1 SAMMENDRAG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6811.2 INNLEDNING . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6811.3 BAKGRUNN OG PATOGENESE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6811.4 GENTERAPI VED KARDIOVASKULÆR SYKDOM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7011.5 GENTERAPI RETTET MOT Å HINDRE RE-OKKLUSJON AV KORONARARTERIER ETTER PTCA. . . . . . . . . . . .7011.6 FORSØK PÅ REVASKULARISERING AV HYPOKSISK/ISCHEMISK SKADEDE VEV . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7111.7 GENTERAPI FOR Å HINDRE UTVIKLING AV HJERTESVIKT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7111.8 ANDRE MULIGHETER FOR GENTERAPI AV KARDIOVASKULÆR SYKDOM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7211.9 REFERANSER . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .73

12 GENTERAPI VED ANDRE SYKDOMSGRUPPER . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7412.1 SAMMENDRAG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7412.2 GENTERAPI VED NEVRODEGENERATIVE SYKDOMMER . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7412.3 AUTOIMMUNE SYKDOMMER . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7512.4 REFERANSER . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .76

13 LOVREGULERING AV GENTERAPIUTPRØVING . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7713.1 BIOTEKNOLOGILOVEN. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7713.2 SAKSBEHANDLINGEN VED SØKNAD OM GODKJENNING. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7813.3 VURDERINGSTEMAET VED GODKJENNING . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .78

Konkrete søknadsvurderinger . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7913.4 LOVREGULERING I ANDRE EUROPEISKE LAND . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .80

14 ETISKE SIDER VED GENTERAPI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .81REFERANSER . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .84

15 KLINISK ANVENDELSE AV GENTERAPI - STATUS, MULIGHETER OG BEGRENSNINGER . . . .8515.1 STATUS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8515.2 SYKDOMSGRUPPER . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8515.3 BEGRENSNINGER OG MULIGHETER . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .86

Optimalisering av genoverføring . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .86Nye genterapistrategier – prekliniske studier i dyremodeller . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .89

16 KONSEKVENSER FOR NORSK HELSEVESEN OG MEDISINSK FORSKNING . . . . . . . . . . . . . . .9016.1 GENTERAPIRELATERT AKTIVITET I NORGE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9016.2 OPPBYGGING AV GENTERAPIFELTET I NORGE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .91

Infrastrukturoppbygging . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .91Nasjonalt program for kompetanseoppbygging innen genterapi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .92

16.3 SIKKERHET OG ETIKK . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9216.4 LOVGIVNING . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9416.5 HELSEØKONOMISKE BETRAKTNINGER . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9416.6 NY EVALUERING . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .95

17 ENGLISH SUMMARY . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .97VEDLEGG 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .101

EVIDENSTABELLER . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .101VEDLEGG 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .122

SENTRALE UTRYKK I GENTERAPI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .122



Styringsgruppens kommentar

De siste tiårene kan vise til store framskritt i vår viten og forståelse av hvordan cellenfungerer på det molekylære nivå. Konsekvensene for klinisk medisin har imidlertid lattvente på seg, men denne latensperioden er nå definitivt over. I dag pregermolekylærbiologi alle grener av klinisk medisin. Praktisk anvendelse av molekylærmedisin omfatter prosedyrer/strategier både innen behandling, diagnostikk og/ellerforebygging. Den foreliggende rapporten, utarbeidet av en ekspertgruppe ved Senter formedisinsk metodevurdering under ledelse av professor Erlend Smeland og dr.scientAnita Lyngstadaas som prosjektkoordinator, befatter seg med aktuellebehandlingsregimer bygd på slike nye molekylærbiologiske prinsipper, nemliggenterapi. Rapporten beskriver nåværende status for somatisk genterapi, dvs. genterapipå kroppsceller, og basert på dokumentasjon fremkommet ved en systematiskkartlegging av protokoller/resultater, vurderer ekspertgruppen fremtidige muligheter avgenterapi innen klinisk medisin.

Genterapi betyr at funksjonelt genmateriale settes inn i en fremmed celle for å korrigereen genfeil eller for å introdusere en ny funksjon. I de fleste tilfeller forutsetter genterapiat det aktuelle genet er identifisert og nøye studert, samt at genets funksjon og reguleringav uttrykk er kjent. HUGO (the Human Genome Organisation), etablert i 1989, er enviktig bidragsyter for utvikling av klinisk genterapi ved sin målsetting om å sekvenseredet humane genom. Et førsteutkast av DNA-sekvensen for det humane genom forventesferdig i løpet av år 2000 (sekvensen for det første humane kromosom er nylig ferdigstilt;desember 1999), og genomet er estimert til å inneholde 150 000 gener. Identifikasjonenav alle våre gener antas å akselerere utviklingen av nye legemidler betraktelig.Legemidler basert på genterapeutiske strategier inkluderer overføring av terapeutiskeproteiner ved direkte tilførsel av aktuelle gener koblet til transportvogner (vektorer)og/eller tilførsel av små DNA/RNA-molekyler.

Konseptet genterapi har utviklet seg fra kun å representere behandling av sjeldnegenetiske sykdommer som skyldes endringer i et enkelt gen til all nukleinsyre-basertbehandling. I tillegg til de monogent arvelige sykdommene, hvor primær immunsvikt ogcystisk fibrose utgjør viktige grupper, omfatter genterapi i dag også andresykdomsgrupper slik som kreft, infeksiøse sykdommer (hovedsaklig HIV) ogsykdommer i det kardiovaskulære system. Det er også påbegynt genterapistudierinnenfor autoimmune sykdommer og visse nevrologiske sykdommer. De flestegenterapistudiene har vært utført ved kreft. Flere sykdomsgrupper - og kategorier antas åvære kandidater for fremtidig genterapi. Den foreliggende rapporten beskriver atlovende resultater er observert i tidlige kliniske studier ved kreft og ved visse former forhjerte- og karsykdommer. Styringsgruppen ønsker imidlertid å presisere at metodenseffekt og plass i helsevesenet først kan måles i fase III-studier i form av randomisertekontrollerte forsøk.


Genterapi ble tidlig på 1980-tallet introdusert i helsevesenet med løfte om en "nymedisinsk tidsalder" med en potensiell terapi for enhver alvorlig sykdom. Det er heltklart at slike løfter ikke er blitt innfridd. Ingen pasient har så langt blitt helbredet forsin sykdom ved genterapi. Genterapi er (med et lite unntak) ikke etablert behandlingved noen sykdommer i dag. Rapporten viser at det er utført et omfattende prekliniskarbeide, som sammen med et betydelig antall kliniske forsøk i tidlig fase, danner ensolid vitenskapelig plattform. Preliminære forsøk tyder på at genterapi er en sikkermetode der forbausende få, oftest lokale, bivirkninger er rapportert. Ett dødsfall somkan settes i forbindelse med selve genterapien ble imidlertid nylig rapportert. Dettedødsfallet har ført til at de sikkerhetsmessige aspektene ved genterapi blir revidert pånytt. De viktigste barrierene for å oppnå klinisk effekt er identifisert. Hovedproblemetmed dagens genterapi er relatert til problemer med genoverføringen. En mer effektivog målstyrt genoverføring, samt et regulert utrykk av genet i målcellen utgjørhovedfokus i genterapiforskningen. Sett i dette lyset blir spørsmålet heller "når"genterapi blir en terapeutisk realitet mer enn "hvis". Det eksisterer en optimisme blantforskere innenfor genterapifeltet, selv om ingen tør spå når gjennombruddet vilkomme.

Ekspertgruppen og styringsgruppens konklusjon er at genterapi fremdeles er i sinspede begynnelse. Fagfeltet preges av preklinisk og klinisk forskning med hovedfokuspå prekliniske spørsmålsstillinger. De tidlige fase-studiene har vist begrenset kliniskeffekt. Ingen resultater fra fase III-studier er publisert. Det er således vanskelig å sihvilken plass genterapi vil få for norsk medisin i framtiden. Et fåtall norske pasienterer hittil behandlet med genterapi i kliniske forøksprotokoller. Få norske fagfolk er iøyeblikket aktivt medvirkende innen klinisk genterapeutisk forskning. Genterapi-relatert molekylærbiologisk forskning i Norge er i hovedsak preklinisk.Styringsgruppen mener at de anbefalinger som er gitt står for ekspertgruppens regning,men styringsgruppen anmoder mottakerapparatet å vurdere anbefalingene. For øvrigtilrås konklusjonene.

Olav Helge FørdeFung.leder i styringsgruppen


Den første pasienten ble behandlet med genterapi for snaut 10 år siden. Siden den ganger 3-4000 pasienter blitt behandlet med ulike genterapimetoder i mer enn 400 kliniskestudier. De første tre pasientene i Norge er behandlet med genterapi vedRadiumhospitalet i forbindelse med to godkjente protokoller for behandling av kreft.Begge studier er ledd i store, flernasjonale multisenterstudier.

Genterapifeltet bærer i dag preg av preklinisk og klinisk forskning. Forskning omkringgenterapi må som andre nye medisinske metoder gå gjennom ulike trinn før metodeneventuelt blir introdusert i helsevesenet. Det tidligste trinnet, preklinisk forskning,omfatter både bruk av cellekulturer og forsøksdyr. Neste trinn er klinisk utprøvning påmennesker. Slik utprøvende behandling inndeles videre i tre faser (fase I, II og III).Metodens effekt og plass i helsevesenet måles først og fremst i fase III-studier i form avrandomiserte kontrollerte forsøk. Av flere tusen identifiserte genterapirelaterte artikler, erdet bare ca. 80 artikler som representerer publiserte resultater fra kliniskegenterapistudier. Dette indikerer at mesteparten av forskningen ved genterapi er rettetmot prekliniske spørsmålsstillinger. De fleste genterapistudiene er utført i USA. Men desiste årene har det også vært en betydelig oppbygging av genterapifeltet i Europa.

I denne metodevurderingsrapporten ble totalt 401 avsluttede og pågående genterapi-protokoller identifisert. Det kliniske dokumentasjonsgrunnlaget domineres av studier itidlig fase (fase I og II) med få pasienter i hver studie, og kun tre av protokollenerepresenterer fase III-studier. Det poengteres for øvrig at ingen av de internasjonaledatabasene på genterapi-protokoller er komplette og at ekspertgruppen eksluderergenmarkørstudier i sin definisjon av genterapibegrepet.

Genterapi er ikke etablert behandling ved noen sykdommer i dag, bortsett fra bruk avløselige antisens oligonukleotider mot cytomegalo-virus (CMV antisens-terapi), som ergodkjent i USA for bruk ved infeksjoner med dette viruset i øyet hos pasienter medAIDS. Resultater fra fase III-studier foreligger ennå ikke i publisert form. Det vilventelig gå minimum tre år før man får konklusive svar fra uavhengige fase III-studierinnen samme sykdomskategori. Dette medfører at genterapi i Norge trolig fortsatt vilvære klinisk forskning i den nærmeste 3-5-årsperioden. Dette vil si at ingen pasienter iNorge i dag bør tilbys behandling med genterapi utenom kliniske protokoller (unntakCMV antisens-terapi).

SykdomsgrupperGenterapi har vært testet ut for ulike sykdomskategorier. Genterapi prøves ut både vedsykdommer der det er feil i arvematerialet, slik som monogent arvelige sykdommer somskyldes endringer i et enkelt gen, og ved sykdommer der endringer i flere gener kanvære involvert i sykdomsutviklingen, slik som blant annet kreft. I tillegg kan genterapibenyttes ved ikke-arvelige sykdommer blant annet for å tilføre et medikament/virkestoff.

1. Sammendrag


De fleste genterapistudiene har vært utført ved kreft. Dessuten foreligger det mangegenterapistudier i forbindelse med virusinfeksjoner (spesielt HIV, men også andre) ogved arvelige, monogene sykdommer der genet er karakterisert og klonet. I de sisteårene er det også kommet flere studier innen hjerte- og karsykdommer. Det er ogsåpåbegynt genterapistudier innen autoimmune sykdommer, samt visse nevrologiskesykdommer som amyotrofisk lateral sklerose (ALS). Felles for de eksisterende studieneer at alle gjelder pasienter med alvorlig sykdom uten tilfredsstillende alternativbehandling. Lovende resultater er observert i tidlige kliniske forsøk ved kreft og nyligogså ved visse former for hjerte- og karsykdommer.

Oppsummering av de viktigste konklusjoner og anbefalinger fra ekspertgruppen (for mer utfyllende vurderinger – se kapittel 16)

1. Tre norske pasienter er behandlet med genterapi som ledd i kreftbehandling.Genterapi er i dag, med et lite unntak (behandling av en spesiell virusinfeksjon i øyet),likevel ikke etablert behandling. Norske pasienter bør per i dag bare tilbys genterapisom ledd i definerte kliniske studier.

2. Utprøvingen av genterapi er kommet så langt at det er viktig å satse nasjonalt for enoppbygging av genterapikompetanse, i tråd med anbefalingen fra Norsk kreftplan –Omsorg og kunnskap, NOU 1997: 20, og foreløpige politiske vedtak om statlige midlertil to sentre i Norge (Haukeland sykehus og Det Norske Radiumhospital).

Ekspertgruppen diskuterte nøye hvordan en nasjonal oppbygging av genterapi burdeforegå i et femårs perspektiv. Det var enighet om at man burde satse på to ulike måter:

a) Oppbygging av infrastruktur ved utvalgte miljøerb) Et nasjonalt program for kompetanseoppbygging innen genterapi som bør omfattebåde preklinisk og klinisk forskning.

Når genterapi eventuelt blir etablert behandling, vil det være nødvendig med enregional løsning der genterapi kan utføres på alle regionssykehus og påRadiumhospitalet. Det foreslås at Sosial- og helsedepartementet oppretter en fagligstyringsgruppe som kan være rådgivende i bruk av midler.

3. Etiske vurderinger• Ekspertgruppen mener at somatisk genterapi (genterapi på kroppsceller) er etisk

forsvarlig og forskningsetisk sett ikke representerer noe prinsipielt nytt.• Ekspertgruppen fastholder dessuten at genterapi foreløpig må reserveres til

behandling av alvorlig sykdom.• Det er også grunn til å understreke at barn og voksne i prinsippet betraktes som

likestilte. Det kan være nødvendig å utføre genterapeutisk forskning på barn, da genterapi i mange tilfeller vil være aktuelt hos barn, og barn ikke nødvendigvis reagerer på genterapi på samme måte som voksne. Man bør ikke avstå fra å utføre genterapeutiske forsøk på barn bare fordi de er barn.

• Ekspertgruppen er enig i at man ikke bør tillate genterapi på fostre før mer kunnskap foreligger.

• Kimbanebasert genterapi (genterapi på kjønnsceller) og genetiske forsøk på


kimbanenivå er forbudt, og det er bred internasjonal enighet om at dette fortsatt ikke bør tillates.

• Ekspertgruppen mener videre at kvalitetsforbedring ved genmanipulasjon eller ”genetisk enhancement”, er etisk forkastelig under enhver omstendighet.

• Det er viktig med en kontinuerlig etisk diskusjon om nye genterapiprotokoller.• Ekspertgruppen er av den oppfatning at forskning på de etiske sidene av genterapi

også bør støttes. • Ekspertgruppen fremholder videre at det er nødvendig både med en kontinuerlig og

informert offentlig debatt om disse spørsmålene i tillegg til de formelle lover og godkjenningsordninger som regulerer aktiviteten.

4. Ekspertgruppen fremholder at det er viktig at sikkerhets- og bivirkningsaspektet vedgenterapi fortsatt blir nøye vurdert og overvåket.

5. Ekspertgruppen anser det som viktig med en enklere og raskere saksgang iforbindelse med godkjenning av genterapistudier, men at denne likevel ivaretarsamfunnets behov for kontroll og etiske vurderinger. Det synes som fullt ut tilstrekkeligat man må sende tre søknader; én om godkjenning av laboratoriene, èn tilforskningsetisk komité og én til godkjenning av legemiddelutprøvingen. Det anbefalesat Statens Legemiddelkontroll suppleres med et eget rådgivningsorgan på dette fagfeltet,slik man har det i England.

6. Det anbefales at de ulike prosedyrene innenfor genterapi reguleres med ulikesikkerhetskrav; spesielt bør behandling med ribozymer/antisens-molekyler i løseligform, som minner mest om konvensjonell legemiddelbehandling, ha noe enkleresikkerhetskrav enn øvrig genterapi. Det foreslås også at ”smarte virus”, som formeltikke hører inn under genterapibegrepet, bør reguleres som genterapi, ikke minst pga.faren for spredning av formeringsdyktige virus. Likeledes bør genmarkørstudieromfattes av samme regelverk.

7. Genterapi er ennå i en tidlig fase av klinisk forskning, og det er vanskelig å sihvilken plass dette vil få i norsk medisin i framtiden. Ettersom svaret på en del kliniskeforsøk i sene faser, inkludert fase III-forsøk, vil foreligge i løpet av de nærmeste årene,kan det være hensiktsmessig med en ny evaluering av feltet i løpet av 3-5 år og evt.oppdatering av databasene.

8. En samlet nasjonal prioritering og utvikling av genterapifeltet synes viktig. For detførste kan man bidra til en systematisk prioritering av ulike genterapiformer og byggeopp nasjonal kompetanse til å etablere slik behandling som rutine når det er grunnlagfor dette. En styrking av overgangen mellom basalforskning og klinikk(translasjonsforskningen) innen genterapi, vil dessuten motvirke unødig press for å ta ibruk slike nye og spennende metoder før det er vist at de har effekt, og dervedetablering av metoder nasjonalt på et sviktende helhetsgrunnlag.


Genterapi representerer ny medisinsk metodikk der fagfeltet er under rask utvikling.Store forhåpninger, men også betydelig uvisshet, er knyttet til klinisk anvendelse avgenterapi. På nåværende tidspunkt finnes det ingen enighet om hvilken rolle genterapivil kunne få ved behandling av sykdom. I den foreliggende "tidlig vurdering"-rapportenutfører en tverrfaglig ekspertgruppe en grundig metodevurdering av genterapi.Rapporten kartlegger og beskriver dagens status for kliniske genterapi protokoller, samtidentifiserer viktige resultater fra preklinisk forskning. På grunnlag av dette vurdererekspertgruppen fremtidige muligheter for klinisk anvendelse av genterapi og hvilkesykdomsgrupper som er mest aktuelle for denne type intervensjon. I tillegg diskuteresgenterapi i forhold til konsekvenser for norsk helsevesen. Rapporten er bygd opp medinnledende kapitler om mandat, begreper og arbeidsmetoder. Deretter følger et pargenerelle kapitler om genoverføring og DNA-vaksinasjon, etterfulgt av sykdomskapitler.Her omhandles kort sykdomsårsaker, eksisterende behandlingsalternativer, strategier forgenterapeutisk intervensjon, erfaringer til nå med utførte eller påbegynte kliniske studiermed fokus på publiserte resultater og protokoller, samt trender innen de ulike feltene.Deretter følger kapitler om lovgivning og etikk. Avslutningsvis er det et kapittel omstatus, muligheter og begrensninger, samt et kapittel med konsekvenser for norskhelsevesen. Helt innledningsvis i rapporten er et kort sammendrag, samt konklusjoner oganbefalinger fra en enstemmig ekspertgruppe.

Det har vært gruppens ønske å gjøre rapporten så tilgjengelig som mulig forallmennheten. I begynnelsen av hvert sykdomskapittel (kap 7, 8, 9, 10, 11 og 12) er detet kort sammendrag som oppsummerer de viktigste trekkene. Vedlegg 2 gir en enkelforklaring på de viktigste uttrykk innen genterapi.

2.1 Begreper

Medisinsk metodevurderingMedisinsk metodevurdering (Health Technology Assessment, HTA) innebærer envurdering av effekter, bivirkninger, omkostninger og andre virkninger av prosedyrer sombenyttes eller er foreslått benyttet i helsevesenet for å forebygge, diagnostisere ogbehandle sykdom. Det essensielle i metodevurderingen er en systematisklitteraturoversikt (systematic review, SR) der den foreliggende vitenskapeligedokumentasjon undergår en kritisk og systematisk vurdering. For å minimalisere alleformer for systematiske feil (bias) i vurderingen, har arbeidsformen utviklet fasteprosedyrer og kvalitetskriterier til bruk ved vurdering av vitenskapelig "bevis" i enklinisk problemstilling. En slik vurdering av eksisterende forskningsdata ogdokumentasjon kalles synteseforskning eller sekundærforskning, og utføres i samarbeidav faglige eksperter og metodeeksperter.

En systematisk litteraturoversikt fokuserer på kliniske effekter og har en viktig funksjoni å bistå fagmiljøene med systematisering og sammenstilling av internasjonal

2. Introduksjon


dokumentasjon. Beslutninger i helsevesenet baseres imidlertid ikke kun på medisinsk-faglig kunnskap, men påvirkes av økonomiske, etiske, organisatoriske og juridiskeforhold. En medisinsk metodevurdering tar hensyn til slike forhold og veier demedisinsk-faglige konklusjonene mot andre rammebetingelser. Hensikten med enmedisinsk metodevurdering av en aktuell problemstilling er å gi best mulig fagliggrunnlag for beslutningstakerne i helsevesenet (i klinikken, forvaltningen ellerpolitikken). Temaene kan ofte omfatte områder hvor det er usikkerhet eller uenighet ifagmiljøene eller forvaltning. Målsetningen er en best mulig og enhetlig behandling forden enkelte pasient, gitt rammebetingelsene.Senter for medisinsk metodevurdering (SMM) har fått et nasjonalt ansvar for medisinskmetodevurdering i Norge. SMM er medlem av The International Network of Agenciesfor Health Technology Assessment, INAHTA, et internasjonalt nettverk der ikke-kommersielle offentlig finansierte og forankrede sentra for medisinsk metodevurderinger knyttet sammen.

Tidlig identifikasjon og vurderingIdentifisering og vurdering av nye metoder før de tas i bruk i helsevesenet er et viktigområde innen medisinsk metodevurdering. Denne prosessen går ofte under betegnelsen"early warning" eller "horizon scanning", og komplementerer de systematiskelitteraturoversiktene over prosedyrer som allerede er introdusert/etablert ihelsetjenesten. Slike "tidlige" metodevurderinger av mulige fremtidige prosedyrer vilofte omfatte intervensjoner der det ennå ikke foreligger vitenskapelig "bevis" i form avpubliserte, konklusive randomiserte kontrollerte studier, eller hvor det kliniskedokumentasjonsgrunnlaget domineres av tidlige fase-studier.

Antall nye medisinske metoder øker stadig i dagens samfunn og gjør det vanskelig forbeslutningstakere i helsevesenet å følge med i kunnskapsutviklingen. Når nye metoderinnføres raskt kan beslutningstakere måtte ta stilling til investeringer ogressursfordelinger på et svakt faglig grunnlag. Det er derfor økt interesse for tidlige oguavhengige vurderinger av medisinske metoder før de introduseres i helsevesenet.Tidlig vurdering av en fremtidig medisinsk metode har først og fremst til hensikt åforbedre kommunikasjon mellom eksperter og beslutningstakere (i politikken,forvaltningen, klinikken) i spørsmål vedrørende metoden. Vurderingene kan imidlertidogså være av interesse for andre grupperinger, det være seg leger, industri, media,pasienter og allmennheten.

Aktuelle områder for medisinsk metodevurdering av typen tidlig vurdering er de somforventes å få stor betydning og medføre store forandringer i helsevesenet, hvilketinnbefatter metoder som:

• medfører betydelige økonomiske konsekvenser• berører en stor pasientgruppe eller retter seg mot et vanlig helseproblem• i stor grad påvirker strukturen/oppbyggingen av helsevesenet• har etiske implikasjoner• har en vitenskapelig forklaringsmodell som bidrar til diskusjoner• innebærer medisinske gjennombrudd


På et gitt stadium kan også tidlig vurdering omfatte metoder som forventes å spresraskere enn ønsket ut fra foreliggende kunnskap, eller senere enn ønsket, ut frametodens fordeler.

GenterapiEkspertgruppen definerer genterapi som:

Overføring av DNA/RNA til målceller i behandlingsøyemed (nukleinsyre-basertbehandling). Videre innskrenkes definisjonen til å gjelde somatisk genterapi som ledd ibehandling av alvorlig sykdom.

Genterapi på kroppsceller (somatiske celler) medfører en genetisk endring som ikkenedarves til videre generasjoner. Somatisk genterapi begrenses følgelig til det individetsom undergår behandling. Kimbanebasert genterapi vil derimot gi en genetisk endringsom nedarves og som forutsetter genoverføring til kjønnsceller eller befruktedeeggceller. Det er bred nasjonal og internasjonal enighet om at kimbanebasert genterapi idag ikke er etisk forsvarlig og det er derfor i Norge et klart forbud mot kimbanebasertgenterapi. Denne rapporten befatter seg således kun med somatisk genterapi, ogbegrepet genterapi benyttes synonymt med somatisk genterapi.Videre er det enighet om at genterapi på det nåværende stadium bare er aktuelt å prøveut ved alvorlig sykdom. Definisjonen inkluderer både DNA og RNA som genetiskmateriale. Ekspertgruppen legger dessuten vekt på at det skal dreie seg ombehandlingsforsøk, og at forebyggende tiltak ikke inkluderes. Definisjonen av genterapihar endret seg over tid, og per i dag finnes ingen enhetlig definisjon av begrepet.Ekspertgruppens definisjon av genterapi er således i overensstemmende medHelsetilsynets definisjon av genterapi og definisjonen i de fleste internasjonale fora,bortsett fra at mange land inkluderer genmarkørstudier innen genterapibegrepet.

Ekspertgruppen inndeler genterapi i fire nivåer:

1. Genoverføring med integrasjon (genet inkorporeres i DNA)2. Genoverføring uten integrasjon (genet inkorporeres ikke i DNA)3. Bruk av små syntetiske oligonukleotider, såkalte ribozym/antisens-molekyler uten

regulatoriske elementer som modifiserer genuttrykket 4. Terapeutiske DNA-vaksiner

Ribozym/antisens-molekyler, som er inkorporert i vektorer (transportvogner), tilhørernivå 1 eller 2, mens ribozym/antisens-molekyler uten egne replikasjonsseter (mulighetertil formering) eller regulatoriske elementer (promotor) tilhører nivå 3. Det kandiskuteres om bruk av små, syntetiske ribozym- eller antisensmolekyler bør væreinkludert i definisjonen av genterapi. Ekspertgruppen har likevel funnet dethensiktsmessig å inkludere studier med bruk av ribozym/antisensmolekyler utenregulatoriske elementer. Slike studier er blant annet inkludert i de store, internasjonaledatabasene for genterapistudier.

Markørstudier, "smarte virus" og profylaktiske (forebyggende) vaksiner omfattes ikkeav definisjonen. Markørstudier har ingen behandlingseffekt, men brukes til å merke


bestemte celler. Smarte virus har et prinsipp som ligger nær opptil genterapi, men fallerikke inn under den vanlige definisjonen. På grunn av at bruk av disse virusenesannsynligvis bør reguleres på tilsvarende måte som for genterapi, er det naturlig åomtale slike virus i denne rapporten. Det er således gitt en omtale av slike virus ogstatus for klinisk utprøving, men protokollene er ikke inkludert i evidenstabellen. Nårdet gjelder profylaktiske DNA-vaksiner, er heller ikke de inkludert da de harforebyggende, men ikke terapeutisk effekt. Prinsippene er imidlertid like forprofylaktiske og terapeutiske DNA-vaksiner, og det er derfor også gitt en omtale avDNA-vaksiner generelt i rapporten.

Overføring av celler og vev til pasienter i behandlingsøyemed (celleterapi,transplantasjoner) innbefattes ikke i genterapibegrepet, dersom ikke cellene/vevet ergenmodifisert før det gis til pasientene. En annen type inngrep som ikke tilhørerbegrepet genterapi, men som likevel frembyr muligheter for korreksjon av genfeil, ermetoder bygget på kjernetransplantasjon. Ved feil i det mitokondriale genom, kan manoverføre cellekjernen (som er uten genfeil) til en annen kjerneløs celle - en befrukteteggcelle med normalt mitokondrie-genom hvor den opprinnelige kjerne er fjernet.

2.2 Klinisk utprøving av nye behandlingerKlinisk utprøving av nye legemidler foregår i dag etter et fastlagt mønster. Substansersom viser lovende effekter in vitro (i reagensrøret) utprøves så hos forsøksdyr.Dyreforsøkene skal gi informasjon om stoffets akutte og subakutte/kroniske toksisitet,farmakokinetikk og effekt. De stoffene som virker mest lovende etter utprøvinger idyremodeller går videre til klinisk utprøvning. Denne testingen utføres vanligvistrinnvis, hvor man etter tur forsøker å gi svar på følgende spørsmål:

I. Hvordan tolereres stoffet av mennesket?II. Hvilken sykdomsgruppe er mest følsom for behandlingen. III. Er stoffet bedre enn dagens behandling?

Svar på disse spørsmålene kan fås i såkalte fase I-III-utprøvinger.

ForsøksprotokollerEnhver vitenskapelig utprøving av nye medikamenter krever grundig utarbeidedeforsøksprotokoller. Det lages utførlige behandlingsprotokoller som nøye beskriverhvilke pasienter som skal inkluderes, behandlingsopplegg, kriterier for respons m.m.Det utarbeides også en nøyaktig pasientinformasjon som blant annet inneholderopplysninger om hensikten med utprøvingen, hvilken nytte pasienten kan ha avbehandlingen, beskrivelse av bivirkninger og en presisering av at deltagelse iutprøvingen er frivillig og at pasienten når som helst kan trekke seg fra utprøvingen. Detkreves at pasienten (evt. pårørende hvis pasienten er et barn) signerer på å ha mottattinformasjon om studien og samtykker.

Mål på effektVed fase II- og fase III-utprøvinger av nye stoffer til kreftbehandling fokuseres detvanligvis på en målbar tumor (svulst). Behandlingseffekten bedømmes etter enresponsskala som skissert nedenfor.


CR: Komplett respons, dvs. fullstendig fravær av tumor etter behandling.PR: Partiell (delvis) respons, dvs. en reduksjon i tumorstørrelse etter på forhånd

fastlagte kriterier.NC: Ingen forandring i tumorstørrelse.PD: Sykdomsprogresjon, dvs. en økning i tumorstørrelse etter på forhånd

fastlagtekriterier.

Ved andre sykdommer må lignende effektmål defineres.

Fase I-forsøkHensikten med fase I-forsøk er først og fremst å kartlegge bivirkninger, estimere denhøyeste tolererbare medikamentdosen hos mennesker og lete etter tegn til respons.

Deltagelse i fase I-utprøvinger tilbys pasienter når all etablert terapi har sviktet ellerikke finnes. De første pasientene får en lav dose, som i følge dyreforsøk antas å giminimale bivirkninger. Vanligvis behandles tre pasienter på hvert dosenivå. Dosenivåetøkes ikke hos den enkelte pasient, men trappes opp hos nye grupper av tre pasienterinntil det opptrer uakseptable bivirkninger. Flere pasienter (opptil seks) behandles så pådette dosenivået eller like under dette nivå, inntil man mener å ha et rimelig estimat av”høyeste tolererbare dose”. Det utføres meget omfattende registrering av subjektive ogobjektive bivirkninger.

Genterapi gir lite objektive bivirkninger slik at begrepet ”høyeste tolererbare dose” ofteikke er egnet for utprøving av slik behandling.

Fase II-forsøkSelv om en ny behandling ikke har vist klare tegn til terapeutisk effekt under fase I-utprøvingen, må den utprøves videre hos grupper av pasienter som ikke har fått så myebehandling på forhånd.

Hensikten med fase II-forsøk er å undersøke om medikamentet har terapeutisk effekt.Ved utprøving av substanser i kreftbehandlingen setter man vanligvis som krav at minst20 prosent av pasienter med en bestemt tumortype skal ha vist objektiv respons (CReller PR), før man anbefaler en ny behandling til videre utprøving.

I fase II-forsøk anvendes vanligvis en dose som er noe lavere enn ”høyeste tolererbaredose” i fase I-forsøk. Under fase II-utprøvingen utføres også en nitid registrering avbivirkninger.

Vanligvis er indikasjon på virksom behandling at tumorstørrelsen avtar, komplettremisjon eller partiell remisjon, mens ingen forandring i tumorstørrelsen (NC) betegnessom utilstrekkelig. Ved utprøving av såkalt biologisk behandling, slik som genterapi av kreft, er de vanligekriteriene for mål på effekt ikke alltid egnet. Ingen forandring i tumorstørrelse, menforlenget levetid kan være tegn på at en behandling har effekt.


Fase III-forsøkFase III-forsøk er en mer omstendelig kartlegging av en ny behandlings plass innenfordet medisinske behandlingstilbud. Behandlingen må prøves mot allerede etablertebehandlingsformer. Dette skjer vanligvis i form av randomiserte kliniske forsøk. Det vilsi at pasientene trekkes til enten etablert behandling eller til ny behandling og resultatenesammenliknes.

Det er sannsynlig at klinisk utprøving av genterapi i fremtiden vil foregå etter et annetmønster enn den klassiske fase I-III-utprøvingen. Det er nylig tatt til orde for endringer ide vanlige kliniske utprøvingsprosedyrer for bedre å ivareta de spesielle forhold somgjelder for klinisk utprøving ved genterapi (James W. Wilson, 1999 American Society ofGene Therapy Presidential Address, http://www.med.upenn.edu/ihgt/info/asgt99.html).Dette skyldes blant annet at fase I-studier, som er fokusert rundt biologisk sikkerhet, ofteikke vil gi interessante svar ved genterapeutiske innfallsvinkler. Dette både fordi optimaldosering ikke nødvendigvis samsvarer med høyeste tolererbare doseregime, og fordibehandlingen med økende biologisk forståelse må ses i nær tilknytning til sykdommensbiologi. Videre vil det med økende grad av molekylær spesialisering ikke væretilstrekkelig store sykdomsgruppsgrupper tilgjengelige til å gjennomgå et strengt fase I-,II- og III-regime. Et forslag Wilson fremmer er å endre klassisk fase I- og fase I/II-testing, for bedre å forankre de første kliniske undersøkelser til den bredere biologiskeforståelsen av sykdommene. Wilson foreslår "BETA-forsøk", der BETA er akronym for"Biological Efficacy and Toxicity Assessment". Således lanseres muligheten for åinkludere biologisk virkning i første kliniske fase. Det settes dermed høyere krav tilbiologisk relevans i den tidlige kliniske utprøving. Dette vil kunne medføre nymetodologisk tilpasning med mulig raskere fremdrift som resultat.

3.1 MandatEkspertgruppen fikk følgende mandat fra Styringsgruppen ved SMM:

• Ekspertgruppen skal kartlegge og beskrive status for avsluttede og pågående kliniskeprotokoller innen genterapi.

• Ekspertgruppen skal, med utgangspunkt i ovennevnte, vurdere muligheter for kliniskanvendelse av genterapi og hvilke sykdomsgrupper som er mest aktuelle.

• Ekspertgruppen skal diskutere genterapi i forhold til konsekvenser for norsk helsevesen.

For bedre å kunne forutsi fremtidige muligheter for genterapi innen klinisk medisin skalekspertgruppen identifisere viktige utviklingstrender ved også å inkludere prekliniskeforskningsdata i vurderingen.

3.2 ArbeidsmetodeArbeidsmetoden for besvarelse av de ulike punkter i mandatet kan inndeles i ensystematisk og en ikke-systematisk del:

• systematisk del – kartlegging av protokoller/resultater• ikke-systematisk del – generelle litteraturstudier

Kartlegging av protokoller/resultaterKliniske protokoller innen genterapi, både pågående og avsluttede med eventuellepubliserte resultater, utgjør det systematiske dokumentasjonsgrunnlaget for vurderingen.Ekspertgruppens definisjon av genterapi (se Begreper) ligger til grunn forinklusjon/eksklusjon av protokoller. Kartleggingen er besvart i fire trinn;

• Identifikasjon av beskrivende protokoller• Identifikasjon av publikasjoner (protokoller og/eller resultater)• Opprettelse av database• Fremstilling av data i evidenstabeller

Identifikasjon av beskrivende protokollerKliniske genterapi-studier, både avsluttede og pågående, og eventuelle resultater fraslike, ble identifisert ved hjelp av Human Gene Therapy Protocols fra National Instituteof Health (NIH) (http://nih.gov/od/orda) og The Journal of Gene Medicine webside(http://www.wiley.co.uk/genmed). Human Gene Therapy Protocols fra NIH er en listeover genterapi-protokoller som er godkjente av myndighetene i USA eller somgodkjenningssøknad er sendt inn for. NIH inkluderer markørstudier i sin definisjon avgenterapi, og listen, som per 18/5-99 teller 313 protokoller, gir en detaljert beskrivelseav hver enkelt protokoll. The Journal of Gene Medicine webside inneholder en database


3. Mandat og arbeidsmetode

("Wiley's database") hvis målsetning er å gi en fullstendig oversikt over alle genterapi-protokoller i verden. Databasen inkluderer også protokoller av typen markørstudier oginneholder per 1/9-99 hele 396 protokoller. Informasjonen om de enkelte protokoller idatabasen er imidlertid av ulik kvalitet. Både listen fra NIH og databasen fra Journal ofGene Medicine oppdateres med jevne mellomrom. Alle protokollene i USA skal iprinsippet være tilgjengelige i "Wiley's database", men identifikasjon av sammenfall-ende protokoller i de to kildene vanskeliggjøres bl.a. fordi "Wiley database";

• ikke refererer til NIH's protokollnummer• til dels inneholder ufullstendig informasjon på protokoller• ikke inneholder alle protokoller fra USA• ikke er komplett mht. protokoller i Europa• inneholder flere delprotokoller fra en hovedprotokoll/multisenter-studie• har en annen oppdateringsdato enn NIH-listen.

Første trinn i kartleggingen av genterapi-protokoller besto derfor av å;

• registrere protokoller som kommer inn under ekspertgruppens definisjon av genterapi

• identifisere like protokoller for fjerning av dubletter

Identifikasjon av publikasjonerPublikasjoner som beskriver protokoller og/eller resultater fra protokoller ble utført vedlitteratursøk i Medline (http://www.nlm.nih.gov) og Embase (DIALOG). Litteratursøk iMedline (Grateful Med og PubMed) ble utført med søkeordene: gene therapy, genetransfer, DNA vaccines, antisense, ribozymes, cancer vaccines – alle i kombinasjon medpublikasjonstype clinical trials. Et komplitterende litteratursøk ble utført i Embase.Innholdslisten til sentrale tidsskrifter innenfor fagfeltet, som Human Gene Therapy,Science, Nature, Nature Medicine og Journal of Gene Medicine, og referanselisten tilsentrale artikler ble nøye gjennomgått for å identifisere ytterligere protokoller/resultater.I tillegg bidro ekspertene selv til å identifisere publikasjoner innenfor sitt fagfelt.Relevante publikasjoner som ble fanget opp ved slike tilleggsøk er ofte indeksert underen annen publikasjonstype i Medline, eksempelvis journal article eller review.

Protokoller identifisert i form av publikasjoner ble slått sammen med alleredeidentifiserte protokoller fra NIH og "Wiley's database" og nye funn ble registrert.Litteratursøket dokumenterte betydelige mangler i NIH-listen og "Wiley database"spesielt mht. protokoller som tilhører gruppen DNA/cancer vaccines, antisene, ellerribozymes.

Opprettelse av databaseSiden ingen av de internasjonale databasene for genterapi-protokoller er komplette, bleen database inneholdende genterapi-protokoller, som faller innenfor ekspertgruppensdefinisjon av genterapi, opprettet (engelsk versjon). Registrering og sortering avgenterapi-protokoller ble utført ved hjelp av en FileMaker database. Like protokoller bleidentifisert og dubletter fjernet. Det totale antall protokoller identifisert av



ekspertgruppen teller 401 protokoller. Tilgjengelig informasjon på hver enkelt protokollble systematisert mht.

• publikasjon på protokoll og/eller resultat• identifikasjonsnummer i NIH-listen og/eller "Wiley database" og tittel/hensikt for

studien• sykdomsgruppe og sykdomskategori• prinsipp • protokolldetaljer; fase, gen overført, vektor, in vivo/in vitro, kointervensjon,

administrasjonsmåte, målcelle, antall pasienter, dato• resultater; bivirkninger, effekt mht. klinisk utkomme

Fremstilling av data i evidenstabellerInformasjon om alle identifiserte genterapi-protokoller er fremstilt i en evidenstabellinndelt etter sykdomsgruppe, fase av klinisk utprøvning og sykdomskategori evt.prinsipp (engelsk versjon). Den fullstendige evidenstabell kan fås ved henvendelse tilsekretariatet ved Senter for medisinsk metodevurdering. Siden det imetodevurderingssammenheng er viktig å synliggjøre dokumentasjonsgrunnlaget tilfagområdet, inneholder denne rapporten kun en evidenstabell over protokoller medpubliserte resultater (totalt 81 protokoller; Vedlegg 1).

Data på klinisk genterapi fremkommet ved systematisk kartlegging av protokoller ievidenstabeller, utgjør basis i dokumentasjonsgrunnlaget for ekspertgruppens besvarelseav mandatets punkter vedrørende i) beskrivelse av status for kliniske protokoller og ii)vurdering av muligheter for klinisk anvendelse og hvilke sykdomsgrupper som er mestaktuelle.

Generelle litteratur-søkFor besvarelse av punktene i mandatet er det, i tillegg til systematisk kartlegging avkliniske genterapi-protokoller, også utført mer generelle, ikke-systematiske litteratursøki Medline:

• Ekspertgruppen har i sin beskrivelse av status for kliniske protokoller innen ulike sykdomsgrupper/sykdomskategorier og vurdering av fremtidige muligheter innen klinisk medisin, også benyttet relevant litteratur fremkommet ved ikke-systematisk litteratursøk, eksempelvis oversiktsartikler.

• Identifikasjon av viktige utviklingstrender innen genterapi er fullstendig basert på vurdering av preklinisk litteratur fremkommet ved slike generelle litteratursøk.

• Ikke-systematiske litteratursøk ligger også til grunn for kapitlene som omhandler genoverføring, DNA-vaksiner, lovgivning og etikk.

For at DNA i gener eller genfragmenter skal kunne bli nyttige i behandling av sykdommå man ha gode metoder for overføring til målceller i mennesket der det nye DNA måkomme til uttrykk i form av RNA og/eller protein. Sikre og effektiveoverføringssystemer er i dag det største hinderet når det gjelder å utnytte det storebehandlingspotensialet som genterapi representerer. En detaljert innføring ioverføringssystemer som brukes til genterapi er utenfor rammen av denne rapporten.Her skal bare sentrale prinsipper beskrives kortfattet. En mer utførlig innføring kanfinnes i flere nyere oversiktsartikler (1-3).

Ved genterapi settes genet eller genfragmentet av interesse vanligvis inn i en vektor(oftest modifisert virus-DNA/RNA eller plasmid-DNA) som er en sentral del avoverføringssystemet (transportvogner). Det terapeutiske DNA settes inn i vektoren etsted der det ofte erstatter DNA som ikke er essensielt for overføring ellermangfoldiggjøring av virus. Det arbeides med en rekke ulike overføringssystemer. Hittilhar forskning og utprøving konsentrert seg om ulike virus-baserte systemer særlig ulikeretrovirus, adenovirus, adenoassosiert virus, herpes-virus, poxvirus og polyomavirus,eller DNA bundet til kjemisk definerte substanser, særlig liposomer (fettmembraner). Itillegg er det gjort forsøk, til dels med lovende resultater, med overføring av ”nakent”DNA, enten ved injeksjon, genkanoner eller andre metoder. De mest vanligeoverføringssystemene er gitt i tabell 4-1.

Tabell 4-1. Vektorer brukt i genterapi*Virus-baserte vektorer:

• Retrovirus (RNA- virus)herunder Lentivirus

• Adenovirus (DNA-virus)• Adeno-assosiert virus (DNA-virus)• Herpes simplex-virus (DNA-virus)

Vaccinia virus (DNA-virus)

Ikke-virale vektorer:• Plasmid-DNA• Liposom-bundet-DNA• Protein-DNA-konjugater• Kunstige kromosomer

* Modifisert etter Desnick et al., 1998


4. Genoverføring – administrasjonsmåter, fordeler, mulige ulemper og farer

For enkelte hyppig brukte virus-baserte overføringssystemer har det vist seg å værevanskelig å fremstille tilstrekkelige mengder av genetisk endrete viruspartikler. Detviktigste eksemplet her er retrovirus-derivater. Disse systemene har imidlertid hatt storbetydning ved å demonstrere genterapi som mulig terapeutisk prinsipp. Både terapeutiskeffektivitet, sikkerhet og mulige problemer kan først belyses tilstrekkelig når effektiveoverføringssystemer har blitt utviklet.

Administrasjon av syntetiske, forholdsvis små, DNA-molekyler (syntetiskeoligonukleotider) for målrettet påvirkning av genuttrykket, representerer en annen formfor terapi som de fleste nå regner med til genterapi. Ved denne formen for behandling vilikke det tilførte DNA kunne mangfoldiggjøres i cellene eller bygges inn i DNA. Det måtilføres forholdsvis store mengder oligonukleotid ved injeksjon. Oligonukleotidene vil sågradvis elimineres fra cellene ved ulike mekanismer. Denne formen for genterapi lignerprinsipielt mye på konvensjonell behandling med legemidler, men kan ha mye størreselektivitet og øker på en dramatisk måte antall mulige mål (targets) for terapi.

Man kan inndele somatisk genterapi i tre kategorier: Ex vivo, der man tar celler ut avkroppen, behandler dem med vektoren som bærer det terapeutiske DNA og setter degenetisk endrete cellene tilbake i organismen. Dette har foreløpig vært mest aktuelt forblodceller og hudceller; In situ, der man plasserer vektoren som bærer terapeutisk DNAdirekte inn i det vevet der det nye genet skal virke. Dette har vært utprøvd forluftveier/lunger ved cystisk fibrose og ved enkelte kreftformer; og In vivo, der vektorenmed terapeutisk DNA f.eks. kan injiseres i blodet for deretter å bli tatt opp i målceller.Det er foreløpig få eksempler på sistnevnte form for genterapi. Dette antas imidlertid åville bli en hovedform for genterapi når egnete overføringssystemer har blitt utviklet.Syntetiske oligonukleotider vil trolig bare være relevant for in vivo-behandling.

De sikkerhetsmessige problemene, slik man ser det i dag, er i hovedsak relatert tilmulige sykdomsfremkallende virkninger av virusbaserte systemer, samt geninaktiveringp.g.a. innsetting av DNA på steder der det nye DNA kan inaktivere gener i kromosomet.I tillegg må man anta at uttrykk av et nytt gen i store mengder, eller i celler der detnormalt ikke skal komme til uttrykk, i noen tilfeller kan medføre utilsiktedebivirkninger. Det har også vist seg at terapeutisk DNA som er tatt opp i celler i noentilfeller bare virker i en periode for så å bli borte. Dette er et vanlig problem når nyttDNA ikke er integrert i kromosomalt DNA. For noen systemer er det et problem atvektoren bare tas opp og/eller kommer til uttrykk i noen av målcellene, f.eks. bare cellersom deler seg.

4.1 Kort innføring i overføringssystemer

Vektorer basert på virusBåde RNA-virus og DNA-virus er benyttet som overføringssystemer ved genterapi. Demest benyttede virus er gitt i Tabell 4.1. Ideelt sett skal en virusbasert vektor gi regulertuttrykk av det terapeutiske DNA kun i målcellene, og ikke andre celler; den skal gi enstabil og varig produksjon og være ufarlig for verten. Videre bør det være praktisk muligå produsere overføringssystemet i tilstrekkelige mengder på en kostnadseffektiv måte og


SMM 1/2000: Genterapit

med minimal variasjon mellom produksjonsenhetene. Ingen systemer oppfyller dissekravene i dag. For å minimalisere risikoen for at viruset skal forårsake sykdom, benytterman virus som er endret på en slik måte at sykdomsfremkallende gener ikke er tilstede,eller virus som ikke gir kjent sykdom hos mennesket. Viruset bør værereplikasjonsdefekt for å redusere mulig risiko. Genet av interesse settes inn ivirusgenomet i en region der det erstatter arvemateriale som ikke er nødvendig hverkenfor virusets formering inne i cellen, for integrering i vertscelle-DNA (for virus som harevne til integrering) eller for dannelse av proteiner som danner kapsid (viruskappen).Proteiner i viruskappen er nødvendige for opptak i målcellen. For å oppnå selektivtopptak av viruset i målcellene, kan man benytte virus som naturlig bare tas opp imålcellene. F. eks. vil mange adenovirus normalt bare tas opp av celler i luftveiene. Mankan også utstyre vektoren med nytt arvemateriale som danner modifiserte kappeproteinersom medfører gjenkjenning og selektivt opptak i bestemte målceller. Det er også mulig åoppnå selektiv virkning i bestemte målceller ved å uttrykke det terapeutiske genet underkontroll av en promoter som bare er aktiv i målcellene.

RNA-virusRetrovirus: Retrovirus-vektorer har vært benyttet i ca. 60 prosent av samtlige kliniskegenterapi-protokoller (1). Det finnes en rekke ulike genetisk modifiserte retrovirus somhar vært prøvet, og blant disse er genetisk modifisert murint leukemivirus (MuLV)hyppigst brukt. Retroviruspartikler inneholder en polymerase (revers transkriptase, RT)som kan lage en DNA-kopi av RNA-arvematerialet ved ”revers transkripsjon”, deravnavnet retrovirus. I tillegg inneholder viruspartikkelen en integrase som er nødvendig forintegrering. Evnen til integrering gjør retrovirusvektorer prinsipielt vel egnet forgenterapi. Det er et dobbelttrådet DNA-kopi av retrovirus-RNA som integreres ivertscellens kromosomer som såkalte ”provirus”. Integreringen medfører at det nye DNAkopieres og arves av begge dattercellene ved deling og medfører dermed at DNA arvesstabilt, i motsetning til DNA fra virus-vektorer som ikke har evne til integrering. Imodifiserte retrovirus-vektorer kan man sette inn nytt DNA med størrelse opp til 8kilobaser (kb). Retrovirus har vært mest brukt i ex vivo sammenhenger, f.eks. tilgenterapi på blodceller tatt ut av pasienten. Begrenset opptak i de relevante celler via dennaturlige MuLV-reseptoren er et av problemene med slike vektorer. Andre problemer erknyttet til lavt opptak i ikke-delende celler. I tillegg må man regne med problemerrelatert til inaktivering av gener der retrovirus-DNA integreres.

Problemet lavt opptak av vektor i ikke-delende celler kan kanskje løses ved bruk av nyeretrovirus-vektorer basert på lentivirus som er den typen retrovirus som bl.a. HIV-1 (4)og mange andre retrovirus tilhører. Lentivirus-baserte vektorer tas opp i delende og iikke-delende celler. Som de øvrige retrovirus integreres disse vektorer i genomet imålcellene. På grunn av at lentivirus i utgangspunktet har begrenset målcellerepertoar (tilCD4+ celler), har man laget hybridvektorer der ”innmaten” er fra for eksempel HIV-1,mens innpakningen, som bestemmer hvilke celler som virus kan invadere, for eksempelhar vært fra Vesicular stomatitis virus eller fra MuLV. Ved å fjerne alt unødvendig (ivektorsammenheng) genetisk materiale fra lentivirus vektor RNA har man gjort vektor såuskadelig som mulig uten å redusere overføringseffektiviteten til ikke-delende celler.

Det har vist seg vanskelig å produsere store mengder modifiserte retrovirus på en

kostnadseffektiv måte. Det er vanskelig å se at dette problemet for ”vanlig” retrovirus(for eksempel MuMLV) kan bli løst på kort sikt. Det er derfor sannsynlig at slikeretrovirus i hovedsak vil bli brukt til ex vivo genterapi, der antall celler som vektoren måoverføres til, er langt lavere enn in vivo. Vektoren kan bare produseres i levende celler.Fordi den i seg selv er replikasjonsdefekt må den produseres i spesielle ”pakkeceller”som kompenserer for defekten i vektoren. En potensiell fare er at det kan oppståreplikasjons-kompetente virus ved rekombinasjonsprosesser under produksjonen.Pattedyrceller inneholder oftest endogene retrovirus, eller i det minste rester avretrovirus-sekvenser i kromosomet. Det er derfor mulig at patogene retrovirus kandannes ved rekombinasjonsprosesser i cellene. Også i produksjonssammenheng og medhensyn til fare for uønsket rekombinasjon vil kanskje de nye ”strippede”lentivirusbaserte vektorer vise seg å være enklere å håndtere.

DNA-virusAdenovirus: Adenovirus (AV) er dobbelttrådete DNA-virus som infiserer mangecelletyper, men særlig celler i luftveier. De adenovirus man kjenner gir mildeluftveissymptomer eller er ikke sykdomsfremkallende. Det er de mest vanlig bruktevirus (særlig serotype 2 og 5) for in situ overføring av terapeutisk DNA, f.eks. i forsøkpå behandling av cystisk fibrose der luftveisproblemer ofte er dominerende. AV-vektorerhar også den fordelen at de kan ta opp større mengder terapeutisk DNA (opp til 35 kb)enn retrovirusvektorer.

AV integreres ikke i kromosomalt DNA, men replikerer i cellekjernen. AV har bl.a. denfordelen at de infiserer både delende og ikke-delende celler, i motsetning til retrovirus.Forsøk der AV-vektorer har vært brukt har vist at man kan oppnå betydelig uttrykk avmarkørgener, f.eks. β-galaktosidase, eller terapeutiske gener, f.eks. cystisk fibrosetransmembranalt protein (CFTR), men responsen er kortvarig. Dette medfører at det vilvære behov for gjentatte overføringer. Dette kan kompliseres av immunologiske oginflammatoriske responser som beskrevet nedenfor.

Førstegenerasjons vektorer med defekter i ”early region” (E1) som gjør demreplikasjonsdefekte, og defekter i E3 (for å få plass til innsatt terapeutisk DNA), har vistseg å gi betydelige inflammatoriske responser og immunresponser. Dette vil begrensemuligheten for gjentatte in situ behandlinger. Det har vært arbeidet videre med genetiskemodifikasjoner av AV-vektorer for å eliminere inflammasjons- og immunresponser, vedå fjerne så mange AV-gener som mulig, men problemet er foreløpig ikke entydig løst.Det antatt første dødsfall i forbindelse med en genterapi-protokoll har skjedd etterintravenøs infusjon av en adenovirus-basert vektor med høyt titer (1013 partikler). Tiltross for disse problemene er AV-vektorer lovende og gjenstand for intens forskning ogutvikling.

Adeno-assosiert virus (AAV): AAV inneholder enkelttrådet DNA og er ikke-patogeneparvovirus som krever co-infeksjon med AV hjelpevirus eller enkelte typer herpes-virusfor å kunne replikere. De er vanlige i menneske og infiserer omlag 80 prosent av denhumane populasjonen. De replikerer som dobbeltrådet DNA. I fravær av hjelpevirusintegrerer AAV-DNA i en bestemt region på den korte armen av kromosom 19. Det erbl.a. den tilnærmete setespesifikke integreringen som gjør AAV til attraktive kandidater


som vektorer for genterapi. AAV er små virus (dobbelttrådet replikasjonsintermediat erbare 4.7-4.8 kb), men over 95 prosent av virale sekvenser kan fjernes og således gi romfor ca. 4.7 kb terapeutisk DNA. Dette er likevel for lite for et stort antall gener ogstørrelsen representerer et problem. Et annet problem er at intergrert AAV kanreaktiveres ved senere infeksjon med AV som kan virke som hjelpevirus. AAV vil daskjæres ut fra kromosomet. Videre mangler mange deleterte AAV evne til spesifikkintegrering. I tillegg har man ikke foreløpig velegnete pakkeceller for effektivproduksjon av vektor (oversikt ved Desnick et al., 1998). Til tross for dissebegrensninger er AAV gjenstand for intens forskning og utvikling. I dyremodeller (musog hund) er det oppnådd frapperende resultater med langvarig delvis korreksjon (overåtte mnd for hund og over 17 mnd for mus) av hemofili B etter infusjon av rekombinanteAAV-vektorer infusert i portvenen eller halevenen.

Andre overføringsmekanismerEn rekke andre innføringsmetoder for DNA er blitt forsøkt og mange av disse er understadig forbedring. Det gjelder innføring av plasmider ("nakent" DNA), ved hjelp avinjeksjoner og direkte umediert opptak, katjoniske liposomer eller liposomer medantistoffer mot målcellens overflatekomponenter, elektriske utladninger, eller direkte vedat målcellene beskytes med små, DNA-kledde partikler fra gassdrevne pistoler. Bindingav plasmid til målcellenes overflate ved hjelp av reseptor-binding eller antistoffbindingkan gi stort bidrag til spesifisiteten.

Plasmider inkorporeres bare sjelden i genomet. Vel inne i målcellen vil de kunneuttrykke det gen de er utstyrt med, men er samtidig gjenstand for en langsomdegradering forårsaket av cellens egne enzymer. Plasmider kan lett utstyres medvevsspesifikke kontrollelementer (promotere, positive og negative regulerendeelementer) som begrenser uttrykket av det innførte gen til for eksempel en celletype.

Antallet slike vevsspesifikke promoter-systemer øker stadig. Det finnes også en økendemengde systemer der uttrykket av det tilførte gen kan skrus av og på. Med stadig økendekjennskap til genregulering kan plasmidene etterhvert forventes å utvikles til høy gradav presisjon med hensyn til hvor de tas opp og når, hvor og hvor mye de gener de bærer,uttrykkes. De gener som har vært eller kan tenkes benyttet, kan være knyttet til en rekkemulige strategier ("prodrug", økt stimulering av pasientens immunapparat, nedsattcellegift resistens i kreftceller/økt cellegift resistens i for eksempel benmargsceller).Et annet nytt og prinsipielt annerledes redskap for innføring av gener i en celle er desåkalte ”Human Artificial Chromosomes” (HACs). Dette er modellkromosomer,fremstilt utfra den erhvervete kunnskap om hvilke elementer i et kromosom som ernødvendige for dets funksjon (telomerer, centromer, armer hvori innsatt mer eller mindrekomplette gensekvenser). I dyreforsøk med tilsvarende MACs (Mouse ArtificialChromosomes) har man fått slike kromosomer til å replikeres (det vil si at hvertkromosom kopieres) og til å segregere (det vil si at de kunstige kromosomene fordelerseg likt på de to datterceller og dermed nedarves). Det peker på muligheten til at mankan etablere kunstige humane kromosomer hvor de gener man ønsker innført, kan settesinn i disse på en vel kontrollert og regulert måte. Vel inne i cellekjernen vil genene ikunstige kromosomer kunne uttrykkes og reguleres så virkelighetsnært som mulig. Ved åbenytte kunstige kromosomer unngår man problemer med å introdusere mutasjoner i


genomet (det terapeutiske genet integreres i området for et annet gen og kan ødeleggedette).

4.2 Antisens oligonukleotider og ribozymerKorte sekvenser av DNA-byggestenene A,C,G,T kan velges slik at de er motsvarende(komplementære og antiparallelle) til rekkefølgen av byggestenene i et bestemt område avet bestemt gen hvis uttrykk vi ønsker å påvirke (målgenet). Hvis disse bygges inn i en kjede av passende lengde (minst 18-20 byggestener), kan denne kjeden binde seg med høygrad av spesifisitet til det motsvarende området på målgenet eller på målgenets kopi i formav budbringer RNA. Da forårsakes både en ødeleggelse av budbringer RNA og enforsinkelse eller stopp i nydannelsen av dette RNA.

Enda mer effektivt kan uttrykket av et gen undertrykkes ved hjelp av ribozymer, hvorantisens-effekten kombineres med en enzymatisk kløvende effekt på budbringer RNA (5).Ribozymer er korte (30-50) kjeder av modifiserte DNA- eller RNA-byggestener som harden egenskap at de kan binde seg til bestemte deler av RNA-tråden og kutte den over slik at den ikke lenger kan tjene som budbringer med instruksjoner fra arvestoffet i kjernen tilcellens cytoplasma. Effekten av slike ribozymer kan se ut til å være av et halvt til ett døgnsvarighet, og man kan derfor tenke seg for eksempel å undertrykke uttrykket av et gen meden daglig tilførsel av ribozym. Det er diskutabelt om strategier basert på antisens- ogribozym-teknologi bør høre inn under begrepet "genterapi". Foreløpig gjør det så i norskterminologi, og en rekke kliniske forsøk basert på disse prinsipper er i gang i andre land.

4.3 Andre strategierEtterhvert som kjennskapet til det humane genom øker, fremkommer stadig flere eksempler på gener som helt eller delvis kan vikariere for hverandre med hensyn tilfunksjon, men som ikke uttrykkes samtidig i pasientens liv eller på samme sted i pasientens kropp. Ved monogene sykdommer basert på bortfall av et gen, for eksempel β-thalassemi, kan det motsvarende gen som uttrykkes under fosterlivet, vikariere hvis detfår komme til uttrykk. Her kreves det altså ingen tilførsel av nytt gen, men en påvirkningeller endring av genets reguleringsmekanisme.

En annen type inngrep som vanligvis ikke henregnes under begrepet genterapi, men somlikevel frembyr muligheter for korreksjon av genfeil, er metoder bygget påkjernetransplantasjon. Ved feil i det mitokondriale genom, kan man overføre cellekjernen,som er uten genfeil, til en annen kjerneløs celle - en befruktet eggcelle med normaltmitokondrie-genom hvor den opprinnelige kjerne er fjernet.


4.4 Referanser1. Anderson WF. Human gene therapy. Nature 1998;392(6679 Suppl):25-30.2. Desnick RJ, Schuchman EH. Gene therapy for genetic diseases. Acta

Paediatr.Jpn. 1998;40(3):191-203.3. Cusack JJ, Tanabe KK. Cancer gene therapy. Surg.Oncol.Clin.N.Am.

1998;7(3):421-69.4. Zufferey R, Dull T, Mandel RJ, Bukovsky A, Quiroz D, Naldini L, Trono D.

Self-inactivating lentivirus vector for safe and efficient in vivo gene delivery. J.Virol. 1998;72(12):9873-80.

5. Amarzguioui M, Prydz H. Hammerhead ribozyme design and application. Cell Mol Life Sci. 1998;54(11):1175-202.

6. Crooke ST. Advances in understanding the pharmacological properties of antisense oligonucleotides. Adv.Pharmacol. 1997;40:1-49.

7. Snyder RO, Miao C, Meuse L, Tubb J, Donahue BA, Lin HF, Stafford DW, PatelS, Thompson AR, Nichols T, et al. Correction of hemophilia B in canine and murine models using recombinant adeno-associated viral vectors [see comments]. Nat.Med. 1999;5(1):64-70.

8. Verma IM, Somia N. Gene therapy -- promises, problems and prospects [news]. Nature 1997;389(6648):239-42.



5. DNA-vaksiner

Vaksiner representerer utvilsomt en av de viktigste teknologiske utviklinger innenformoderne medisin. Det har ført til at flere svært alvorlige epidemiske infektiøsesykdommer, for eks. kopper og poliomyelitt, nå er helt eller nesten fullstendig utryddet.Tradisjonelle vaksiner representerer injeksjon av hele inaktiverte/ikke-virulente patogenemikrober, eller deler av slike, som forårsaker utvikling av en immunrespons somforhindrer eller forebygger senere angrep av den samme virulente organisme. Dennemetoden har imidlertid vist seg ikke alltid å være brukbar eller vellykket, og har også ienkelte tilfeller i seg selv forårsaket alvorlig sykdom. DNA-vaksiner er et relativt nyttkonsept der DNA-fragmenter/gener fra den sykdomsfremkallende mikrobe introduseresintramuskulært, og fremkaller en immunrespons rettet mot det genproduktet som lagesfra det fremmede DNA- fragmentet (1-3). Når en mikrobe med det aktuelle genproduktetsiden entrer kroppen, vil videre vekst av denne hindres av det dannede antistoff (humoralrespons) eller aktiverte T-celler (cellulær respons) rettet spesielt mot det fremmedeprotein. Siden denne metoden involverer injeksjon av gener og DNA, kan det betraktessom en spesiell form for genterapi, og særlig i de tilfeller der pasienten allerede ersmittet eller der vaksinen er rettet mot dreping av kreftceller. Siden teknologien også vilvære den samme i forebyggende sammenheng (dvs. til vaksinering mot senere sykdom)har gruppen valgt å betrakte DNA-vaksiner samlet i bred forstand.

5.1 Kort teknologibeskrivelseDNA-vaksinering som prinsipp ble benyttet i forsøksdyr allerede 30-40 år tilbake ved atinjeksjon av DNA isolert fra patogene mikrober ble funnet å forårsake en immunreaksjonmot selve organismen. Konklusjonen på dette var at det måtte dannes proteiner fra detisolerte DNA som i sin tur forårsaket immunrespons. Ved introduksjonen av rekombinantDNA-teknikk ble det mulig å ”hente ut” definerte DNA-fragmenter/gener fra patogeneorganismer og koble disse til bæremolekyler (plasmider) som siden kunne oppformeres istort antall i helt ufarlige bakterier. På denne måten kan vaksinen isoleres billig ogeffektivt, og plasmidene har en høy grad av holdbarhet som gjør dem enkle både åprodusere og håndtere. Eksperimenter med forsøksdyr, spesielt mus, har vist at nårplasmidene injiseres intramuskulært, igangsettes en immunrespons mot genproduktenesom dannes fra DNA på plasmider. Dette betyr at plasmid-DNA entrer cellens kjernehvorpå genmaterialet avleses og de aktuelle genprodukter produseres. Disse vil igjenskilles ut, eller degraderes og presenteres på overflaten av T-celler og forårsakehenholdsvis en humoral immunrespons (dannelse av frie antistoffer) og/eller en cellulærrespons. Den cellulære responsen er antagelige dominerende og som regel også denviktigste i det umiddelbare immunforsvar mot inntrengende mikrober. Muligheten for åsette sammen DNA på plasmider på helt spesielle måter, og isolere gener for de viktigsteoverflateproteiner hos patogene mikrober, gir dette konseptet virkelig unike muligheter.Etterhvert vil man prøve å kople sammen på ett plasmid flere ulike antigene proteiner frasamme organisme. Det er også vist at kombinasjon av genet for det eventuelle antigenet,og gener for visse typer cytokiner og kjemokiner (signalmolekyler), i stor grad vilstimulere immunresponsen og dermed forbedre vaksinen.

5.2 Forebygging av infeksjonssykdommerDe fleste kliniske utprøvinger er i fase I eller II (se Tabell 5-1). Generelt har det værtoppnådd en bedre immunrespons i forsøksdyr enn hos mennesket. Det er fremdelesmange trinn i teknologien som må videreutvikles f. eks en effektiv implantering av DNAfor å oppnå en best mulig immunrespons. Det arbeides også med å benytte RNA direktefor å omgå behovet for at genet må gå til cellekjernen. DNA-vaksinen som er utvikletmot malaria, er antagelig den mest lovende så langt (4). Malaria forårsakes av enparasitt, Plasmodium, som representerer en adskillig mer kompleks organisme enn virusog bakterier. ”Målgenet” som benyttes i DNA-vaksinen koder for et kjentoverflateprotein (circumsporozoite protein, CS) hos Plasmodium. Det er kjent at detteproteinet er et potent antigen og en serologisk test for antistoffer mot CS benyttes idagsom en indikator på malariasmitte.

Smitteagens DNA/gen Immunrespons

Hepatitt B Hepatitt B overflate antigen Humoral og cellulær responsHerpes simplex Herpes glykoprotein Immunanalyse igangHIV Kappe og regulatoriske Cellulær responskjerneproteiner

proteiner, og enzymer inolverti DNA replikasjon

Influenza Hemaglutinin Immunanalyse igangMalaria Circumsporozoite protein Cellulær respons

Tabell 5-1. Eksempler på kliniske utprøvninger (FaseI/faseII) av DNA-vaksiner til forebygging avinfeksjonsykdommer (adaptert fra Weiner og Kennedy, ref 3)

5.3 Behandling av infeksjonssykdommerDNA-vaksiner har også et betydelig potensiale i behandling av pasienter som allerede ersmittet med infektiøse agens, spesielt i kombinasjon med annen behandling (Tabell 5-2).Dette kan tenkes å være spesielt effektivt i forbindelse med HIV-infeksjoner og andresykdommer som forårsaker immunsvikt.

Smitteagens DNA/gen ImmunresponsHIV Kappe-, regulatoriske og Kombinasjon med annen

kjerneproteiner og enzymer medikamentbehandling.inolvert i DNA-replikasjon Immunanalyse igang

HIV Kappe og regulatoriske Humoral respons i førsteproteiner, eller tat, nef og forsøksoppsett, cellulærregulatoriske proteiner respons i andre

Tabell 5-2. Eksempler på kliniske utprøvninger (FaseI/faseII) av DNA-vaksiner til behandling avvirale infeksjonssykdommer (adaptert fra Weiner og Kennedy, ref 3)


5.4 Behandling av kreftsykdommerDNA-vaksiner vil også kunne benyttes til å stimulere kroppens immunsystem motbestemte krefttyper som uttrykker spesifikke overflateproteiner. Fase I/II-studier er underutvikling (Tabell 5-3)

Krefttype Vaksinegen ImmunresponsAdenocarcinom Karsinoembryonisk antigen Cellulær respons

(CEA)B-celle lymfom Immunoglobulin Humoral responsT-celle lymfom i huden T-celle reseptor Immunanalyse igangProstata kreft Prostata-spesifikt Immunanalyse igang

overflateantigen

Tabell 5-3. Kreftbehandling ved DNA-vaksiner. Kliniske studier (Fase I/fase II)

5.5 Konklusjon og fremtidige aspekterDNA-vaksiner anses som meget lovende og kan benyttes til forebyggende medisin så velsom i terapi. Slike vaksiner har potensiale både mot infeksjonssykdommer og kreft hvorimmunforsvaret har stor betydning. Det gjenstår betydelige utfordringer med åvidereutvikle teknologien til tross for lovende resultater så langt. Blant annet kannevnes:• Prediksjon, seleksjon og identifikasjon av gode antigener og kombinasjoner av disse• Øket plasmidstabilitet og kontinuerlig antigenrespons • Dosering og mest effektiv administrering• Cellespesifikk målretting av vaksinen og kostimulering av immunrespons• Kombinasjonsterapi med annen behandling for høy effektivitet og bredspektret

immunresponsDet er forventet at DNA-vaksiner vil fortsette i fase III-studier i nær fremtid, og at mansnart vil få data for den kliniske betydningen av DNA-vaksiner.


5.6 Referanser

1. Wolff JA, Malone RW, Williams P, Chong W, Acsadi G, Jani A, Felgner PL. Direct gene transfer into mouse muscle in vivo. Science 1990;247(4949 Pt 1):1465-8.

2. Tang DC, DeVit M, Johnston SA. Genetic immunization is a simple method for eliciting an immune response. Nature 1992;356(6365):152-4.

3. Weiner DB, Kennedy RC. Genetic vaccines. Sci.Am. 1999;281(1):50-7.4. Wolff JA, Malone RW, Williams P, Chong W, Acsadi G, Jani A, Felgner PL. Direct

gene transfer into mouse muscle in vivo. Science 1990;247(4949 Pt 1):1465-8.

SMM 1/1998: Genterapig

6. Genterapi - publikasjoner og protokoller


Genterapi er et stort satsingsområde innen medisinsk forskning. Den store interessen forgenterapi blant forskere verden over kan illustreres ved litteratursøk i Medline påsøkeordet "gene therapy". Figur 6-1 viser antall treff (artikler per år) som benytterbegrepet genterapi, det være seg i tittel, sammendrag (abstract) og/eller somindekseringsord.

Figur 6-1: Antall referanser i Medline, søkeord: gene therapy

Genterapi-feltet var i sin spede begynnelse i 1980-årene, og de få artiklene publisert pådette fagområdet i dette tiåret gjenspeiler dette. I 1990-årene økte aktivitetene innengenterapi betraktelig og nådde en foreløpig topp i 1998 da omtrent 1800 publiserteartikler omhandlet genterapi.

Forskning omkring genterapi må som andre nye medisinske metoder gå gjennom uliketrinn før metoden eventuelt blir introdusert i helsevesenet. Det tidligste trinnet,preklinisk forskning, omfatter både bruk av cellekulturer og forsøksdyr. Neste trinn erklinisk utprøvning på mennesker. Slik utprøvende behandling inndeles videre i ulikefaser (fase I, II og III; se Introduksjon). Metodens effekt og plass i helsevesenet målesførst i fase III-studier i form av randomiserte kontrollerte forsøk. Genterapi artikleridentifisert i overfor nevnte Medline-søk gjenspeiler alle de skisserte trinnene, men viseringen fordeling mellom preklinisk/klinisk forskning eller tidlige/sene fase-studier.

Medisinske artikler er indeksert i Medline mht. publikasjonstyper; de mest benyttede er:i) oversiktartikkel (review), ii) lederartikkel (editorial), iii) kliniske studier (clinical trial;CT), iv) randomisert kontrollert studie (randomized controlled trial; RCT), og v) brev(letter). Ikke alle artikler kan indekseres mht de nevnte publikasjonstypene, men tilhøreren mer generell gruppe av vitenskapelige publikasjoner (journal articles). Ved åinkludere publikasjonstype i litteratursøket kan man få et bilde på hvor stor del av denmedisinske litteraturen som har en mulig klinisk relevans. Figur 6-2 viser fordelingen avpublikasjonstype der "gene therapy" er brukt som søkeord.

Figur 6-2: Antall referanser i Medline mht. publikasjonstype

Figur 6-2 viser en klar trend mht. publikasjonstype. Få artikler representerer kliniskegenterapistudier og ytterst få av disse er indeksert som randomiserte. Eksempelvis er deti 1998 kun tre av 34 kliniske studier som er indeksert som randomiserte fasestudier(disse rapporterer ikke resultater). Dette indikerer at det kliniskedokumentasjonsgrunnlaget domineres av tidlige fase-studier og at mesteparten avforskningen er rettet mot prekliniske spørsmålstillinger. Den store andelenoversiktsartikler illustrerer hvilket stort interesseområde genterapi utgjør. Gruppen alle(all) inneholder alle typer vitenskapelige artikler, dvs. inkluderer journal articles i tilleggtil de nevnte publikasjonstyper.

I denne metodevurderingsrapporten ble totalt 401 avsluttede og pågående genterapi-protokoller identifisert. Fig 6-3 viser fordelingen av protokollene mht. klinisk fase.

Fig 6-3: Fordeling av protokoller mht. fase I, I/II, II og III

Ytterst få av protokollene representerer fase III-studier. Figur 6-3 viser klart at detkliniske dokumentasjonsgrunnlaget er dominert av studier i tidlig fase (fase I og II).

De 401 genterapi-protokollene er fordelt mellom fem hovedkategorier avsykdomsgrupper, nemlig i) kreft, ii) monogene sykdommer, iii) infeksiøse sykdommer,iv) hjerte- og karsykdom og v) andre sykdomsgrupper. Fig 6-4 viser fordelingen mellomsykdomsgruppene.


0

50

100

150

200

250

300

Ant protokoller 282 62 37 16 4

KreftMonogene

sykdommerInfeksi¿se

sykdommerHjerte-kar

sykdomAndre

sykdommer


Fig 6-4: Antall protokoller mht. sykdomsgruppe.

Genterapi-protokoller på kreft dominerer, men det finnes også en del protokoller påmonogene og infeksiøse sykdommer. I grupperingen andre finnes det to protokoller påreumatoid artritt, en protokoll på amyotrofisk lateral sklerose og en protokoll på cubitaltunnel syndrom.

7. Genterapi ved kreft

7.1 SammendragInternasjonalt er ca. 70 prosent av studiene som er igangsatt innen genterapi rettet motkreft og de to første genterapistudiene, som er godkjent i Norge, gjelder også dennesykdomskategori. Foreløpig er tre pasienter i Norge behandlet med genterapi. Kreft eren folkesykdom og både antallet nye krefttilfeller, og antallet personer som dør av kreft,vil øke i de kommende årene. Det har vært en kunnskapseksplosjon når det gjelder vårforståelse av kreft og kreftutvikling de siste årene, og nye behandlingsprinsipper basertpå denne kunnskapen prøves ut. Kreft skyldes endringer i gener (arveanlegg), og det erderfor en besnærende tanke å korrigere gendefektene i kreftceller ved hjelp av genterapi.Genterapi kan også tenkes benyttet for å styrke immunapparatet for å ta knekken påkreftcellene, og til å gjøre kreftcellene mere mottagelige for kjemoterapi og stråling.Før vi når så langt er det imidlertid mange problemer som må løses. De fleste studienetil nå er tidlige kliniske utprøvinger som primært er innrettet på å studere sikkerhet,anvendelighet og toksisitet. I flere av disse fase I- og II-studiene er det imidlertid ogsåvist delvis tilbakegang av kreftsvulster, og i sjeldne tilfeller komplett tilbakegang, selvom varig helbredelse ennå ikke er vist. Flere ulike prinsipper er anvendt. Disseinkluderer immunterapi med cytokiner og fremmede vevsforlikelighetsantigener,erstatning av defekt bremsegen (p53) og ved selvmords-genterapi. I enkelte studier,blant annet ved bruk av p53-genterapi, er det sett effekter på svulstenes størrelse hosover halvparten av pasientene. Til nå er det kun påbegynt to fase III-studier og en faseII/III-studie, og resultatene av disse vil først foreligge i løpet av noen år. I tillegg er detstartet en rekke nye studier basert på forbedringer av tidligere protokoller og/eller ikombinasjon med andre behandlingsstrategier. Resultater fra disse foreligger ennå ikke ipublisert form. Det må understrekes at de fleste kreftpasientene som er inkludert igenterapistudier til nå, er pasienter med langtkommen sykdom, og at disse trolig ikkerepresenterer pasienter som har størst effekt av en slik behandling. Resultatene per i dagmå derfor anses som lovende med tanke på enkelte av prinsippene som utprøves (1),men den kliniske betydningen må dokumenteres i større kontrollerte kliniske forsøk.

7.2 InnledningKreft representerer et alvorlig helseproblem og er den nest hyppigste dødsårsaken iNorge. Antallet nye krefttilfeller forventes å øke betydelig i Norge i de nærmeste årene(Norsk kreftplan – omsorg og kunnskap, NOU 1997: 20). Det har vært en gradvisbedring i prognosen for kreftpasienter. Mens ca. 30 prosent overlevde fem år utentilbakefall for 30 år siden, er fem-årsoverlevelsen nå ca. 52 prosent. Likevel økerdødeligheten i de kommende årene pga. økt krefthyppighet. Det er lite som tyder påomfattende forbedringer av overlevelse for kreftpasienter basert på modifikasjoner avdagens tradisjonelle behandlingsmetoder. Derfor er det stor interesse for å utvikle nyebehandlingsstrategier basert på den biologiske kunnskapseksplosjonen vedrørende kreftog kreftutvikling som har funnet sted de siste tiårene.

SMM 1/2000 Genterapi


7.3 Strategier for kreftterapiKreftceller har et unormalt vekstmønster der regulering av cellevekst og modning erkommet ut av kontroll. De molekylære mekanismene som leder til kreftutvikling er i storgrad kartlagt i løpet av de siste årene. Kreftutvikling er en flertrinnsprosess sominvolverer endringer (mutasjoner) i gener som koder for molekyler som styrer cellevekst,celledød og DNA-reparasjon. Det er særlig tre sett av gener som er mutert i kreftceller.Onkogener (kreftgener) er gener som normalt stimulerer cellevekst, og disse bliroveraktivert i kreftceller. Tumor suppressorgener (bremsegener) hemmer normaltcellevekst, og blir inaktivert i kreftceller slik at celledelingen kommer ut av kontroll. Itillegg kan gener som normalt er med på å reparere skader i DNA bli mutert ikreftceller. Vanligvis må det skje endringer i flere gener (4-10 ulike) for at en kreftsvulstskal utvikle seg. Hvilke sett av gener som er involvert kan variere fra pasient til pasient.Noen genforandringer er hyppig forekommende i kreftsvulster, slik som mutasjoner itumor suppressorgenet p53, som sees i ca. 50 prosent av alle krefttyper.

Et karakteristisk trekk ved kreft er deres evne til fjernspredning (metastasering). Ved defleste kreftformer er det spredning av kreften som tar livet av pasienten. Sjansen formetastasering er minst tidlig i forløpet, når svulstene er små. I prinsippet bør derfor enhelbredende terapi av metastaserende kreft være systemisk, d.v.s. lik tilførsel i helekroppen. Det setter store krav til effektiv målsøking og genoverføring.

Flere genterapiforsøk sikter seg inn på å korrigere gendefektene i kreftcellene ved entenå tilføre kreftcellene gener som er inaktivert i svulsten (eksempel p53) eller ved åhemme funksjonen av overaktiverte gener. Selv om dette er teoretisk attraktive strategier,har det vist seg at effektiv genoverføring til alle kreftcellene i en pasient er vanskelig åoppnå med dagens metodologi, ikke minst fordi kreftsvulster er heterogene.

En annen strategi for å angripe kreftcellene med genterapi, består i å overføre et gen tilsvulsten som spalter og aktiverer et inaktivt stoff til en aktiv cellegift(medikamentaktivering). Konsentrasjonen av cellegiften blir derfor særlig stor isvulstområdet. Dette prinsippet utprøves bl.a. i behandling av hjernesvulster.

Kreftutviklingen vil påvirkes av ulike faktorer i kroppen. Immunsystemet har iprinsippet evne til å gjenkjenne kreftceller som kroppsfremmede, men når en kreftsvulstutvikler seg vil den unnslippe immunsystemet ved hjelp av ulike mekanismer. Imidlertider det vist gjennom de senere årene at kroppens immunrespons mot kreftceller kanstyrkes. Immunterapi av kreft har således et klart potensiale og det er stor internasjonalaktivitet på dette feltet. En rekke genterapiforsøk tar sikte på å stimulereimmunresponsen mot kreftcellene. En vesentlig fordel med immunterapi er at manbenytter spesifisiteten i immunsystemet for å drepe kreftcellene, og at genoverføringskjer til immunceller og ikke direkte til kreftcellene. Når først immunsystemet bliraktivert, vil effektene kunne forsterkes gjennom kaskadeeffekter og potensielt ha effekt ihele kroppen. Man er således ikke avhengig av en optimal genoverføring til allekreftcellene. Dermed er det ikke nødvendig at genoverføringen er 100 prosent effektiveller at genet er lenge uttrykt.

I enkelte genterapiprotokoller tar man sikte på å beskytte de cellene i kroppen som ermest følsomme for cellegift, nemlig blodcellene. Her overføres gener som motvirkereffekten av cellegifter til stamceller i beinmarg som gir opphav til alle celler i blod.Dermed tåler disse høyere cellegiftkonsentrasjoner, og man kan gi høyere doser uten atbeinmargsfunksjonen ødelegges.

7.4 Kliniske studierStrategier for genterapi-protokoller ved kreft kan inndeles i følgende tre hovedgrupper; 1. Terapi rettet direkte mot kreftceller2. Immunogenterapi3. Beskyttelse av normalceller

Terapi rettet direkte mot kreftceller

Medikamentaktivering ("pro-drug")Introduksjon av såkalte "selvmordsgener" er den tilnærmingsmåten som er best studertbåde in vitro og in vivo, og omfatter de langt største pasientgruppene til nå."Selvmordsgener" er en klasse gener som produserer proteiner med negativeseleksjonsegenskaper, f.eks. ved at de kan omdanne et promedikament til en aktivdødelig substans. Det vanligst benyttede genet koder for enzymet tymidin kinase fraHerpes Simplex virus (HSV-TK). Dette enzymet er normalt ikke tilstede i humane cellerog det omdanner meget effektivt medikamentet gangcyclovir (GCV) til et stoff som ergiftig for delende celler.

For å få levert tilstrekkelig mengde av tymidin kinasegenet i svulstene, må celler (oftestmuseceller) infiseres ex vivo med retrovirus-vektor inneholdende genet for TK ogimplanteres i målorganet. Der fortsetter cellene å produsere virus som integreres iprolifererende celler. Genoverføringseffektiviteten er imidlertid fremdeles lav (<10% avkreftcellene), men pga. "naboeffekt” ("bystander"-effekt) vil også ikke-infisertetumorceller kunne gå til grunne. Denne naboeffekten skyldes muligens kanaler mellomtumorcellene og gjør at det toksiske produktet av GCV overføres til ikke-genmodifisertetumorceller. Andre mekanismer bak denne ”naboeffekten” er også foreslått, og øketforståelse for dette fenomenet kan føre til bedre effekt av denne formen for genterapi.De fremmede, virusproduserende cellene blir raskt brutt ned in vivo.

Man har antatt at en slik strategi, som angriper alle delende celler i nærheten avprodusentcellene, er mest anvendelig i hjernen der det nesten bare er kreftcellene somdeler seg. De første kliniske forsøk med denne strategien var derfor rettet mothjernesvulster, og startet i desember 1992. Siden den gang er ca. 50 fase I/II-studierstartet, som til sammen involverer mellom 250 og 300 pasienter. Siden overføringenviser seg å være meget lokal, er strategien også tatt i bruk ved en rekke andrekreftformer. Et titalls studier er også startet på pasienter med eggstokk-kreft, hvorvektoren injiseres i bukhulen. En av disse protokollene benytter seg av injeksjon avinaktiverte, virusproduserende humane eggstokk-kreftceller. Tre av protokollenebenytter adenovirus. Et økende antall studier ser imidlertid ut til å benytte seg avadenovirus som har en langt høyere overføringseffektivitet, men hvor bivirkningeneforeløpig er større.


Så langt er resultatet av retrovirusbehandling av ca. 30 pasienter med hjernesvulstpublisert (2,3). Prosedyren har bare effekt hos pasienter med liten tumormasse ogoverføringseffektiviteten er meget lav. Den mest betydelige rapporterte bivirkningen varhjerneødemer. En større fase III-studie som inkluderer 246 pasienter er nylig avsluttet.Resultatene er ikke offentliggjort, men foreløpige rapporter er ikke særlig oppløftende.Pga. faglige innvendinger avslo Helsetilsynet å inkludere norske pasienter i dennestudien (se kapittelet om Lovregulering av genterapiutprøving).

Et annet gen/medikamentsystem som er benyttet er genet for cytosin deaminase (CD),som omdanner medikamentet 5-fluorocytosin (5FC) til det toksiske 5-fluorouracil(5FU). Bare én protokoll på pasienter med levermetastaser fra tarmkreft er publisert,men ingen resultater foreligger foreløpig.

Genoverføring rettet mot onkogener og tumorsuppressorgenerFor å gjenopprette viktige prosesser som er gått tapt, kan man i kreftceller enten tilføregener som er defekte (tumorsuppressorgener), eller introdusere gener som regulererog/eller hemmer aktiverte onkogener og onkoproteiner.

Tumorsuppressorgenerp53-proteinets funksjon er spesielt viktig for kontroll av cellesyklus, initiering av DNA-reparasjon etter skade, opprettholdelse av genomisk stabilitet og induksjon avprogrammert celledød (apoptose). Injeksjon av retrovirus eller adenovirus med TP53 idyremodeller resulterer i tilbakegang av en rekke forskjellige svulsttyper, som ikke-småcellet lungekreft, leukemi, hjernesvulster, brystkreft, eggstokk-kreft, tarmkreft ognyrekreft (4,5). Flere prekliniske studier og tidlige fase I-studier har vist effektivgenoverføring og lite bivirkninger. Adenovirusvektorer hvor TP53-genet er underkontroll av en cytomegalovirus-promoter ser ut til å være de mest effektive.Veksthemmingen er vist å være selektiv for celler med endogen p53-produksjon.Innføring av p53 i cellelinjer fra eggstokk-kreft har også vist en økt sensitivitet forkjemoterapi og stråleterapi som førte til øket apoptose. En "naboeffekt” tilsvarende densom er demonstrert ved HSV-TK "selvmordsgenterapi" er observert i flere studier.Mekanismen bak denne effekten er imidlertid uklar. Det synes også som en innføring avendogent p53 øker kjemosensitiviteten og radiosensitiviteten selv i svulster som ikke harp53 mutasjon, eller hvor bare en liten fraksjon av cellene er muterte. Ca. 20 kliniske fase I/II studier er igang, og hovedsakelig ved ikke-småcellet lungekreftog eggstokk-kreft. Gjentatte intratumorale injeksjoner tolereres godt, og tilbakegangeller stabilisering av tumormassen er observert i over halvparten av pasientene. En størremultisenter fase II/III-studie som skal inkludere 360 ovariekreft-pasienter er satt i gang.Her randomiseres pasienter til behandling enten kjemoterapi alene eller kjemoterapi +intraperitonal injeksjon av adenovirusvektor med p53 i bukhulen. Også noen norskepasienter er inkludert i denne studien. Resultater av denne studien kan først ventes iløpet av år 2000.

BRCA1 er et annet tumorsuppressorgen som ofte er mutert eller inaktivert både vedarvelig brystog eggstokk-kreft, men også somatisk i sporadiske tilfeller av dissekreftformene. Prekliniske studier har vist at overuttrykk av BRCA1 kan fungere somvekstinhibitor. Intraperitonal injeksjon av retrovirusvektor som uttrykker BRCA1


inhiberer vekst av eggstokk-kreft. En fase I-studie som omfatter 12 ovariekreft-pasienterer satt igang (6). Preliminære resultater viser stabilisering av tumorvekst hos åtte av 12pasienter og tilbakegang av svulster hos tre. Fase I-studier med BRCA1 er også igangmed andre kreftformer som prostatakreft og brystkreft. Av andre tumorsuppressorgenerer det bare retinoblastomgenet som har nådd til fase I-studier.

OnkogenerEt av de onkogener som hyppigst er uttrykt i en rekke forskjellige kreftformer, someggstokk-kreft, brystkreft, lungekreft og tykktarmskreft, er Her-2/Neu/c-erbB2. Genetkoder for en vekstfaktor-reseptor og overuttrykk skyldes i hovedsak at genet eramplifisert (fra 20-100 ganger). Prekliniske studier har vist at intracellulær uttrykking avantistoff rettet mot den ekstracellulære delen av c-erbB2 hemmer tumorvekst. I endyremodell av eggstokk-kreft hvor genet for antistoff mot c-erbB2 (scFv) er overført, erbåde tumorreduksjon og forlenget overlevelse vist. Kliniske fase I-studier på både brystog eggstokk-kreft er satt igang ved bruk av denne strategien, men ingen resultaterforeligger ennå. De siste årene er det utviklet antistoffer rettet mot den ekstracellulæredelen av c-erbB2, og slike antistoffer utprøves nå i pasientbehandling (herseptin). Dennestrategien synes meget lovende. Her er det imidlertid snakk om immunterapi og ikkegenterapi.

En annen angrepsvinkel for å motvirke effekten av c-erbB2 overuttrykk, er bruk avvirusproteinet EIA. Intraperitoneal injeksjon av EIA-genet i plasmidform pakkes inn i etkation-liposomkompleks. En fase I-studie (7), hvor det er benyttet intraperitonealinjeksjon av EIA-genet i plasmidform pakket inn i et kation-liposomkompleks, er nyligavsluttet, men resultater er ennå ikke publisert. En mulitisenter fase II-studie er påbegyntog foreløpige resultater viser liten toksisitet og stabilisering av sykdom. Det er ogsåindikasjoner på at kombinasjonsbehandling av taxol og E1A vil kunne være en effektivbehandlingsform. Også andre kreftformer enn de med c-erbB2 overuttrykk vil bliinkludert, siden det nylig er vist at E1A-proteinet har en serie ulike cellulæreangrepspunkter (8).

Nedregulering av andre onkogener er også forsøkt, men ved andre strategier enn ved rengenoverføring (se antisens- og ribozym-behandling).

Onkolytiske ”smarte” virusForskjeller mellom normale celler og kreftceller kan utnyttes terapeutisk. Det er mulig åkonstruere virus som infiserer og dreper bare kreftceller, en strategi som kanskje ikke ergenterapi i vanlig forstand. I motsetning til de fleste typiske strategier benytter man dareplikasjonskompetente virus, som kan formere seg i kreftcellene, og etter at cellendestrueres, slipper nye virus ut og kan infisere naboceller. På denne måten kan iprinsippet en enkelt injeksjon sentralt i tumor føre til en dominoeffekt som utsletter allekreftcellene, men uten å påvirke stopper ved normale celler (9). Slike virus kalles noemisvisende ofte for ”smarte virus”. En mer dekkende betegnelse vil være onkolytiskevirus. Som for andre virusbaserte strategier er det et problem at partiklene ikke kandiffundere særlig langt i solid vev, så øyer av kreftceller som ligger bare litt adskilt kanvære umulige å nå. Immunrespons vil være et større problem enn ved andre teknikker,fordi viruset trenger tid til å spre seg.


En av prototypene for slike strategier er det såkalte dl1520 adenoviruset (11,12). Detteviruset er allerede under klinisk utprøving i kombinasjon med kjemoterapi. Adenovirusmå blokkere aktiviteten til p53 og pRB for å kunne replikere i cellene. Fordi dl1520adenoviruset har fått inaktivert E1B-55k-proteinet kan det ikke blokkere p53 ogreplikere i normale celler. Kreftceller derimot har ofte inaktivert p53, og kan infiseres oglyseres av det modifiserte viruset. Virkeligheten er mer komplisert, bla. fordi intakt p53kan inaktiveres indirekte, og virusets livssyklus kan påvirkes av andre faktorer ikreftcellene (12).

En modifikasjon av denne strategien består i å gjøre aktiviteten til E1A-genet avhengigav regulatoriske deler fra genet for prostataspesifikt antigen (PSA) (12). Dette viruset erunder klinisk utprøving mot prostatakreft, en krefttype som vokser langsomt og derfor erlite følsom for tradisjonell terapi.

Mens reovirus ikke er kjent å gi sykdom i mennesker og ikke dreper normale celler ikultur, viser det seg at de kan lysere kreftceller med overaktivt ras onkogen (12). Iprekliniske studier har man oppnådd meget lovende resultater (14), og det arbeides nåmed å få tillatelse til klinisk utprøving.

Både herpesvirus og parvovirus, som kan være patogene for mennesker, er også tatt ibruk (9). Et hovedtrekk er at siden proliferasjonskompetente virus benyttes blirsikkerheten viktigere enn ved andre typer genterapi. Onkolytiske virus kan også benyttesfor å overføre immunstimulerende eller ”prodrug”-aktiverende gener, som vil kunne gibetydelig ”naboeffekt” på deler av svulsten som ikke lyseres.

Antisens- og ribozymbehandlingAntisens- og ribozymbehandling er blitt benyttet i relativt liten grad i kliniskekreftstudier. Hittil er det startet omtrent 10 fase I-studier med bruk av antisens rettet motulike onkogener og da oftest i kombinasjon med andre former for konvensjonell ellergenterapi-relatert behandling. Det er foreløpig ikke publisert data fra disse studiene.Såvidt vites er ingen kliniske studier igangsatt med ribozymer på kreftpasienter. En avde angrepsvinklene som ligger nærmest kliniske studier, er sannsynligvis et ribozym fornedregulering av angiogenesfaktoren VEGF, et gen som er implisert imetastaseprosessen.

De fleste tidlige antisens-studier er basert på opptak i cellene av antisensmolekylerinnsatt i plasmider (lipider/retrovirale vektorer). Av pågående plasmidbaserte studier kannevnes antisens-behandling mot insulin-lik veksfaktor I ved glioblastom, antisens c-mycved prostatakreft og brystkreft, og antisens c-fos intrapleuralt og intraperitonealt vedbrystkreft. Studier med bruk av antisens mot epidermal vekstfaktor-reseptor og motTGF-b2 er også startet. En pågående kombinasjonsbehandling med introduksjon av nyttgen i kombinasjon med nedregulering av et annet gen pågår også. Kronisk myelogenleukemi skyldes en translokasjon mellom genene bcr og abl i hematopoietiskestamceller. For å helbrede pasienten må alle celler som inneholder dennetranslokasjonen fjernes. Dette er svært vanskelig å oppnå ved konvensjonell behandling.I den pågående fase I-studie er et retrovirus som inneholder genet for kjemoterapi-resistensfaktoren dihydrofolat-reduktase, koplet til en antisens-sekvens mot


translokasjonsgenet. Hensikten her er å kombinere kjemoterapi-resistens til de normalecellene, samtidig som de resterende tumorcellene blir nedregulert for dettransformerende translokasjonsgenet (15).

En fase II-studie er nylig påbegynt der det benyttes et fosforotioat antisensmolekyl rettetmot protein kinase C a for behandling av pasienter med malignt melanom (føflekk-kreft)og ikke-småcellet lungekreft. Antisensmolekylet er administrert intravenøst. Resultatenefra fase I-studier viste effekter på tumorvekst i et par av pasientene. Det NorskeRadiumhospital deltar i denne studien.

ImmunogenterapiI flere eksisterende genterapistudier benyttes ulike prinsipper for å stimulereimmunforsvaret. Hensikten er å gjøre kreftcellene mer immunogene slik at detspesifikke immunapparatet, dvs. T- og B-lymfocytter stimuleres. Det uspesifikkeimmunapparatet kan også stimuleres til å bidra i bekjempelsen av kreftceller. Enoversikt over prinsippene for de eksisterende studiene innen immunogenterapi ved krefter gitt i tabell 7-1.

Type genprodukt Gen overført

Cytokiner IL-2, IL-4, IL-6/sIL6-R, IL-7, IL-12, TNF, IFN-gamma, IFN-b, GM-CSF, Lymphotactin

Alloantigener/xenoantigener HLA-B7, HLA-A2, HLA-B13, H2-K(k)(vevsforlikelighetsantigener)

Virusantigener Humant papillomavirus (HPV E6 og E7)

Tumorantigener MUC-1, MART-1, Gp100, CEA, PSA, HPV, Tyrosinase, Idiotype

Celleinteraksjonsmolekyler CD80 (B7.1), CD140 (CD40L)

Modfiserte antistoffmolekyler og sFv, TCR Ab, CC49-Zeta TCRT-celle-reseptorer

Tabell 7-1 Prinsipper for immunogenterapistudier

CytokinerCytokiner er naturlig forekommende proteiner som virker somkommunikasjonsmolekyler mellom celler. Cytokiner spiller en viktig rolle ved åregulerere aktiviteten til immunforsvaret og har vist til dels betydelige effekter mot krefti dyremodeller. Behandling med cytokiner vanskeliggjøres ved at mange har betydeligebivirkninger, høye kostnader og begrensede effekter hos mennesker når de er applisert


på denne måten. Ved å benytte celler som er transfektert med et eller flere cytokingenerex vivo for så å injiseres i tumor, kan man oppnå en lokal produksjon av cytokinet. Flereulike celletyper er benyttet, slik som autologe (kroppsegne) og allogene (fra andreindivider) tumorceller, fibroblaster, autologe lymfocytter og dendrittiske celler(antigenpresenterende celler). Autologe kreftceller er vanskelige å få transfektert itilstrekkelig antall, og trenden går mot økende bruk av dendrittiske celler (D1-celler).Cytokinene kan påvirke kreftcellene på ulike måter, både direkte og indirekte. Det erflere fase II-studier som er påbegynt med bruk av cytokingener, og i flere studier er detobservert økt spesifikk anti-tumor-immunitet og i noen tilfeller lokal tumorregresjon hosenkelte pasienter (IL-2, IL-12, GM-CSF, IFN-gamma) (16-25). Flere av de nyereprotokollene benytter kombinasjoner av flere cytokiner.

AlloantigenerFremmede vevsforlikelighetsantigener (alloantigener) er svært potente til å stimulere enimmunrespons. Ved å overføre gener for alloantigener til svulstene, enten ved direkteinjeksjon av DNA i kompleks med liposomer, eller via celler som er transfektert medslike gener, kan man oppnå både en anti-alloantigen respons, men også en respons motandre tumorantigener. En serie studier har benyttet liposom-mediert transfeksjon avHLA-B7-genet til pasienter som mangler HLA-B7 (93 prosent av den såkalte"kaukasiske rase" mangler HLA-B7). Flere fase II-studier og en fase III-studie, derHLA-B7 genterapi kombineres med kjemoterapi, er også i gang. Ved behandling avmalignt melanom (føflekk-kreft) og ulike carcinomer (kreft utgått fra epitel) er detoppnådd vellykket genoverføring og uttrykk. Flere pasienter har fått reduksjon avsvulststørrelsen (26-30). Noen få pasienter oppnådde regresjon også av svulster somikke var injisert.

TumorantigenerI løpet av de siste årene er en rekke molekyler som uttrykkes av kreftceller og som kanmedføre spesifikk immunrespons identifisert. Flere kliniske studier er påbegynt der manbenytter adenovirale eller vaccinia-virus-baserte vektorer for å overføre gener som koderfor etablerte tumorantigener (CEA, MART-1, gp100; MUC-1 m.fl.) Hovedsakelig er invivo administrasjon benyttet. De fleste av disse protokollene er i en tidlig fase. Spesifikkanti-tumor T-celle-respons er bl. a vist ved intradermal injeksjon av CEA-genet i envaccinia-virus-vektor, dog hos et lite antall pasienter(31). Nyere protokoller benytterdels transfeksjon av dendrittiske celler med gener som koder for tumorantigener, og delsbenyttes også immunisering med nakent DNA (DNA-vaksinasjon).

Modifiserte antistoff/TCR generEnkelte studier har benyttet genkonstrukter av immunglobulin (antistoff)- eller T–celle-reseptorgener. Et interessant prinsipp består i å benytte sFv (single chain Fragmentvariable) av tumor-idiotype ved B-celle-neoplasier. I en B-celle-tumor uttrykker allekreftcellene et identisk immunglobulinmolekyl. Dette vil derfor representere et unikttumorantigen (idiotype). Anti-idiotypebaserte strategier har hatt en viss klinisk suksessved lymfekreft av B-celletype, og det er startet genterapistudier basert på idiotypiske sFvgenkonstrukter. Bruk av sFv genfragmenter alene gir beskjeden immunrespons, menprekliniske data fra mus, der sFv er koblet til en del av tetanus-toksingenet, har vist



meget lovende resultater (32). En klinisk studie basert på dette prinsippet er nylig startet.Prekliniske forsøk med kobling av sFv til kjemokiner har også gitt interessanteresultater.

Beskyttelse av normalcellerHøydose-kjemoterapi etterfulgt av autolog benmarg/stamcelle-transplantasjon, benyttesfor utvalgte pasienter hvor annen terapi har liten sannsynlighet for å lykkes. Best effektav høydose-kjemoterapi oppnås ved høye repeterte doser, men med fare for pancytopeni(lavt nivå av blodceller) assosiert med livstruende infeksjoner. For å motvirke dette haren forsøkt flere strategier for å overføre gener til benmarg/stamceller i den hensikt ågjøre disse resistente mot de kjemoterapi-regimene som benyttes. De gener som har værtbenyttet er først og fremst det såkalte "multidrug resistance" (MDR1-genet) og genet foret reparasjonenzym, O6-metylguanin-DNA-metyltransferase (MGMT). In vitro-studierhar vist effektiv genoverføring til stamceller ex vivo. De fleste fase I-studiene viserimidlertid liten eller ingen genoverføring av de transplanterte cellene in vivo. Et titallsfase I- og fase I/II-studier er i gang. Disse involverer et 50-talls pasienter med eggstokk-kreft, hjernetumores og lymfekreft. Konklusjonene foreløpig er at det er store problemermed å oppnå effektiv in vivo-overføring til stamceller og forekommer overføring, varerden i svært kort tid (33). Andre gener utprøves preklinisk, men det er derfor tvilsomt omdenne strategien er fornuftig i fremtiden. De nyeste data på høydosebehandling av destore kreftformene som brystkreft og eggstokk-kreft, viser at høydosebehandlingen harmindre effekt enn tidligere antatt.

7.5 Konklusjon/trender For genterapi rettet mot tumorsuppressorgener eller onkogener, er strategiene sombaserer seg på å tilføre et normalt TP53-gen til svulster hvor dette genet er inaktivert, demest lovende. Resultatene av de større pågående fase II/III-studiene blir viktige forvidere veivalg innen denne terapiformen. Effekten av kombinasjon med annenkonvensjonell behandling, som kjemoterapi og/eller strålebehandling, blir viktig åevaluere fordi behandlingen kan se ut til å være avhengig av et normalt fungerendeTP53-gen for å fungere effektivt. Identifisering av nye tumorsuppressorgener som viserseg å være inaktivert i et større antall svulster vil også etterhvert gi langt flere kandidaterfor denne type behandling.

De fleste immunterapiprotokollene er tidlige utprøvinger, og for de fleste foreligger ikkepubliserte resultater. Ex vivo-studier har dominert bildet, men i det siste er det kommeten økende andel in vivo-studier. Flere av studiene har vist akseptabel genoverføring ogspesifikk immunrespons er rapportert i flere studier. Partielle (delvise) tumorresponser eroppnådd i noen studier, og eventuell stabilisering av sykdomsutvikling, uten at effektenekan sies å være dramatiske. Stort sett er det observert lokale effekter på tumor (delvistilbakegang av størrelsen), men i enkelttilfeller er det også observert tilbakegang avfjernmetastaser. Transfeksjon av HLA-β7/b2-microglobulin er benyttet i 36 ulikeprotokoller. Partielle tumorresponser er observert, bl.a ved melanomer og tarmkreft.Resultater fra fase III-studien er ikke publisert. Transfeksjon av cytokingener har ogsågitt lokale og generelle immunresponser, og også her er det observert enkelte partielleresponser. De fleste studier har vist beskjedne bivirkninger. Spredning avreplikasjonskompetente virus til miljøet er ikke observert. De fleste pasientene som er


inkludert i disse tidlige studiene har hatt langtkommen, metastaserende kreft, og har itillegg vært gjennombehandlet med cellegift. Både stor tumorbyrde og en redusertallmentilstand er ugunstige faktorer med tanke på optimal immunterapi, men foreløpigforeligger ikke data fra pasienter i tidlig fase med små tumorvolumer. Et annet problemer hvordan spesifikk immunrespons skal måles, selv om det er gjort forbedringer i detsiste, bl.a når det gjelder påvisning av antigenspesifikke T-celler. Videre trenderinkluderer blant annet bruk av terapeutiske kreftvaksiner basert på DNA-vaksinasjon oggenoverføring til dendrittiske celler, som er meget potente antigenpresenterende celler.Videre utprøves i stigende grad kombinasjonsbehandling.

Det er rapportert lovende prekliniske data i dyreforsøk av en kombinasjon av pro-druggenterapi og stråleterapi. Det er likevel klart at strategien med innføring avselvmordsgener krever betydelig pre-klinisk innsats før den kan karakteriseres somlovende. Overføringseffektiviteten må økes, enten ved å øke kommunikasjonen mellomtumorcellene eller ved å benytte andre vektorsystemer som adenovirus eller modifisertelentivirus. Bivirkninger av adenovirus må overvinnes, f. eks. ved bruk av nyeregenerasjoner virus.

Ved ekstern levering av antisensmolekyler vil lokalisering og omsetning av molekylenebåde intracellulært og i kroppen være avhengig av molekylenes kjemiske struktur.Kunstige modifiseringer som hittil er under utprøving har bestått av fosforotioat-modifiserte antisensmolekyler. Trolig vil også antisensmolekyler modifisert på flereandre kjemiske måter snart komme til klinisk utprøving. Fosforotioat-molekyler ergenerelt lite toksiske, og normalt ses hovedsakelig "immunstimulatoriske" effekter.

Det knytter seg også forventninger til bruk av angiogenesehemmere i kreftbehandling(34). Eksperimentelle undersøkelser tyder på at både vekst av primærtumor, innvekst ogmetastasering av kreftceller krever nydannelse av blodkar. Karnydannelse kaneksperimentelt hindres ved bruk av hemmere, og modulering av angiogenese er vist åkunne gi tumorregresjon i dyremodeller. En mulig strategi er å tilføreangiogenesehemmere ved hjelp av genterapi.


7.6 Referanser1. Smith AE. Gene therapy--where are we? Lancet 1999;354 Suppl 1:SI1-SI42. Ram Z, Culver KW, Oshiro EM, Viola JJ, DeVroom HL, Otto E, Long Z, Chiang Y,

McGarrity GJ, Muul LM, et al. Therapy of malignant brain tumors by intratumoral implantation of retroviral vector-producing cells [see comments]. Nat.Med. 1997;3(12):1354-61.

3. Maria BL, Friedman T. Gene therapy for pediatric brain tumors. Semin Pediatr Neurol 1997;4(4):333-9.

4. Swisher SG, Roth JA, Nemunaitis J, Lawrence DD, Kemp BL, Carrasco CH, Connors DG, El-Naggar AK, Fossella F, Glisson BS, et al. Adenovirus-mediated p53 gene transfer in advanced non-small-cell lung cancer. J Natl Cancer Inst 1999;91(9):763-71.

5. Tong XW, Kieback DG, Ramesh R, Freeman SM. Molecular aspects of ovarian cancer. Is gene therapy the solution? Hematol Oncol Clin North Am 1999;13(1):109-33, viii.

6. Holt JT, Thompson ME, Szabo C, Robinson-Benion C, Arteaga CL, King MC, Jensen RA. Growth retardation and tumour inhibition by BRCA1 [see comments] [published erratum appears in Nat Genet 1998 May;19(1):102]. Nat.Genet 1996;12(3):298-302.

7. Xing X, Zhang S, Chang JY, Tucker SD, Chen H, Huang L, Hung MC. Safety study and characterization of E1A-liposome complex gene-delivery protocol in an ovarian cancer model. Gene Ther 1998;5(11):1538-44. 17.

8. Paul RW, Liao Y, Zheng O et al. In vitro tumor inhibitory activity of the C-terminal fragmentof the adenovirus 5 EIA protein. Second Annual Meeting Am Soc Gene Therapy, Washington DC, June 9-13, 1999, Poster 695: p. 176A.

9. Bischoff JR, Kirn DH, Williams A, Heise C, Horn S, Muna M, Ng L, Nye JA, Sampson-Johannes A, Fattaey A, et al. An adenovirus mutant that replicates selectively in p53-deficient human tumor cells [see comments]. Science 1996;274(5286):373-6.

10. Heise C, Sampson-Johannes A, Williams A, McCormick F, Von Hoff DD, Kirn DH. ONYX-015, an E1B gene-attenuated adenovirus, causes tumor-specific cytolysis and antitumoral efficacy that can be augmented by standard chemotherapeutic agents [see comments]. Nat.Med 1997;3(6):639-45.

11. Hall AR, Dix BR, O'Carroll SJ, Braithwaite AW. p53-dependent cell death/apoptosis is required for a productive adenovirus infection [see comments]. Nat.Med 1998;4(9):1068-72.

12. Strong JE, Coffey MC, Tang D, Sabinin P, Lee PW. The molecular basis of viral oncolysis: usurpation of the Ras signaling pathway by reovirus. EMBO J 1998;17(12):3351-62.

13. Rodriguez R, Schuur ER, Lim HY, Henderson GA, Simons JW, Henderson DR. Prostate attenuated replication competent adenovirus (ARCA) CN706: a selective cytotoxic for prostate-specific antigen-positive prostate cancer cells. Cancer Res 1997;57(13):2559-63.

14. Coffey MC, Strong JE, Forsyth PA, Lee PW. Reovirus therapy of tumors with activated Ras pathway [see comments]. Science 1998;282(5392):1332-4.

15. Zhao RC, McIvor RS, Griffin JD, Verfaillie CM. Gene therapy for chronic myelogenous leukemia (CML): a retroviral vector that renders hematopoietic progenitors methotrexate-resistant and CML progenitors functionally normal and nontumorigenic in vivo. Blood 1997;90(12):4687-98.

16. Rosenberg SA, Yang JC, Schwartzentruber DJ, Hwu P, Marincola FM, Topalian SL, Restifo NP, Dudley ME, Schwarz SL, Spiess PJ, et al. Immunologic and therapeutic evaluation of a synthetic peptide vaccine for the treatment of patients with metastatic melanoma [see comments]. Nat.Med. 1998;4(3):321-7.

17. Abdel-Wahab Z, Weltz C, Hester D, Pickett N, Vervaert C, Barber JR, Jolly D, Seigler HF. APhase I clinical trial of immunotherapy with interferon-gamma gene- modified autologous melanoma cells: monitoring the humoral immune response. Cancer 1997;80(3):401-12.

18. Ellem KA, O'Rourke MG, Johnson GR, Parry G, Misko IS, Schmidt CW, Parsons PG, Burrows SR, Cross S, Fell A, et al. A case report: immune responses and clinical course of the first human use of granulocyte/macrophage-colony-stimulating-factor-transduced autologous melanoma cells for immunotherapy. Cancer Immunol Immunother 1997;44(1):10-20.

19. Simons JW, Jaffee EM, Weber CE, Levitsky HI, Nelson WG, Carducci MA, Lazenby AJ, Cohen LK, Finn CC, Clift SM, et al. Bioactivity of autologous irradiated renal cell carcinoma vaccines generated by ex vivo granulocyte-macrophage colony-stimulating factor gene transfer. Cancer Res. 1997;57(8):1537-46. OGSÅ NR 26

20 Bowman L, Grossmann M, Rill D, Brown M, Zhong WY, Alexander B, Leimig T, Coustan-Smith E, Campana D, Jenkins J, et al. IL-2 adenovector-transduced autologous tumor cells induce antitumor immune responses in patients with neuroblastoma. Blood 1998;92(6):1941-9.

21. Lotze MT, Zitvogel L, Campbell R, Robbins PD, Elder E, Haluszczak C, Martin D, Whiteside TL, Storkus WJ, Tahara H. Cytokine gene therapy of cancer using interleukin-12: murine and clinical trials. Ann.N.Y.Acad.Sci. 1996;795:440-54.

22. Rochlitz CF, Jantscheff P, Bongartz G, Dietrich PY, Quiquerez AL, Schatz C, Mehtali M, Courtney M, Tartour E, Dorval T, et al. Gene therapy with cytokine-transfected xenogeneic cells in metastatic tumors. Adv.Exp Med Biol 1998;451:531-7.

23. Mackiewicz A, Rose-John S. More about genetically modified tumour vaccines. Gene therapy 1999;5(2):147-148.

24. Nemunaitis J, Bohart C, Fong T, Meyer W, Edelman G, Paulson RS, Orr D, Jain V, O'Brien J, Kuhn J, et al. Phase I trial of retroviral vector-mediated interferon (IFN)-gamma gene transfer into autologous tumor cells in patients with metastatic melanoma. Cancer Gene Ther 1998;5(5):292-300.

25. Moller P, Sun Y, Dorbic T, Alijagic S, Makki A, Jurgovsky K, Schroff M, Henz BM, Wittig B, Schadendorf D. Vaccination with IL-7 gene-modified autologous melanoma cells can enhance the anti-melanoma lytic activity in peripheral blood of patients with a good clinical performance status: a clinical phase I study. Br.J.Cancer 1998;77(11):1907-16.

26. Stopeck AT, Hersh EM, Akporiaye ET, Harris DT, Grogan T, Unger E, Warneke J, Schluter SF, Stahl S. Phase I study of direct gene transfer of an allogeneic histocompatibility antigen, HLA-B7, in patients with metastatic melanoma. J.Clin.Oncol. 1997;15(1):341-9.

27. Hui KM, Ang PT, Huang L, Tay SK. Phase I study of immunotherapy of cutaneous metastases of human carcinoma using allogeneic and xenogeneic MHC DNA-liposome complexes. Gene Ther. 1997;4(8):783-90.

28. Nabel GJ, Gordon D, Bishop DK, Nickoloff BJ, Yang ZY, Aruga A, Cameron MJ, Nabel EG, Chang AE. Immune response in human melanoma after transfer of an allogeneic class I major histocompatibility complex gene with DNA-liposome complexes. Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A. 1996;93(26):15388-93.

29. Gleich LL, Gluckman JL, Armstrong S, Biddinger PW, Miller MA, Balakrishnan K, Wilson KM, Saavedra HI, Stambrook PJ. Alloantigen gene therapy for squamous cell carcinoma of the head and neck: results of a phase-1 trial. Arch.Otolaryngol.Head.Neck Surg. 1998;124(10):1097-104.

30. Rubin J, Galanis E, Pitot HC, Richardson RL, Burch PA, Charboneau JW, Reading CC, Lewis BD, Stahl S, Akporiaye ET, et al. Phase I study of immunotherapy of hepatic metastases of colorectal carcinoma by direct gene transfer of an allogeneic histocompatibility antigen, HLA-B7. Gene Ther. 1997;4(5):419-25.

31. Marshall JL, Hawkins MJ, Tsang KY, Richmond E, Pedicano JE, Zhu MZ, Schlom J. Phase Istudy in cancer patients of a replication-defective avipox recombinant vaccine that expresses human carcinoembryonic antigen. J Clin Oncol 1999;17(1):332-7.

32. King CA, Spellerberg MB, Zhu D, Rice J, Sahota SS, Thompsett AR, Hamblin TJ, Radl J, Stevenson FK. DNA vaccines with single-chain Fv fused to fragment C of tetanus toxin induce protective immunity against lymphoma and myeloma [see comments]. Nat.Med 1998;4(11):1281-6.

33. Hesdorffer C, Ayello J, Ward M, Kaubisch A, Vahdat L, Balmaceda C, Garrett T, Fetell M, Reiss R, Bank A, et al. Phase I trial of retroviral-mediated transfer of the human MDR1 gene as marrow chemoprotection in patients undergoing high-dose chemotherapy and autologous stem-cell transplantation. J.Clin.Oncol. 1998;16(1):165-72.

34. Gasparini G. The rationale and future potential of angiogenesis inhibitors in neoplasia. Drugs 1999;58(1):17-38.



8. Genterapi ved monogene sykdommer unntatt primær immunsvikt

8.1 SammendragMonogent arvelige sykdommer er sykdommer som skyldes forandringer i ett enkeltarveanlegg. Sykdommene er hver for seg sjeldne, men samlet representerer de etbetydelig helseproblem. De fleste sykdommene er alvorlige og har ingen helbredendebehandling. Genterapi vil derfor ofte være eneste mulighet for behandling. For å kunneutføre genterapi ved monogent arvelige sykdommer er det nødvendig å kjenne genet forden aktuelle sykdom. Foreløpig er bare et fåtall kjent av de mer enn 5000 sykdommersom nedarves ved monogen arv. Til tross for at kliniske forsøk for enkelte sykdommer,f.eks. cystisk fibrose, har pågått i mange år, er ingen pasient med monogent arveligsykdom hittil helbredet ved genterapi.

8.2 Innledning De monogent arvelige sykdommer er hver for seg sjeldne sykdommer, men fordi detfinnes mer enn 5000 forskjellige sykdommer rammer de tilsammen så mange som noeover 1 prosent av befolkningen. Felles for disse sykdommene er at de vanligvis eralvorlige og med begrensede muligheter for behandling. De monogent arveligesykdommer er derfor et betydelig helseproblem. Selv om symptomatisk behandling kanvære livsforlengende, vil genterapi oftest være eneste mulighet for en helbredendebehandling.

En forutsetning for genterapi ved de monogent arvelige sykdommene, er atsykdomsgenet er kjent. For mange av disse sykdommene er genet foreløpig ukjent, ogforsøk på genterapi er derfor ikke mulig.

I dette kapittelet vil vi særlig omtale genterapi ved cystisk fibrose som er den monogentarvelige sykdom der kliniske forsøk på genterapi er kommet lengst. Monogent arveligesykdommer som innebærer en primær svikt i immunsystemet vil bli omtalt i kapittel 9.

8.3 Cystisk fibrose (CF)CF er den hyppigst alvorlige autosomalt recessivt arvelige sykdom og rammer 1/2000 -1/4500 barn av kaukasoid opprinnelse. Sykdommen skyldes feil i et gen som koder foret protein som regulerer kloridtransporten gjennom cellemembranen. Dette girdehydrering av ekstracellulær væske og dannelse av et seigt slim. Dette fører tilmalabsorpsjon på grunn av nedsatt funksjon av bukspyttkjertelen, til gjentatte bakterielleluftveisinfeksjoner og til sterilitet hos menn. De fleste pasientene dør av lungesvikt i ungvoksen alder. Genet ble funnet allerede i 1989 (“cystic fibrosis transmembraneconductance regulator gene”, CFTR) og mer enn 800 mutasjoner er kjent. Den hyppigstemutasjon, ∆F508, finnes hos 60-70 prosent av pasientene, avhengig av etnisk bakgrunn.De fleste av de andre mutasjonene er meget sjeldne. Mutasjonene kan inndeles i fem

forskjellige klasser avhengig av hvilke forandringer som finnes i CFTR-proteinet.Hvilken rolle dette proteinet spiller for utvikling av lungene er imidlertid ikke sikkertklarlagt.

Symptomatisk behandling består i antibiotikabehandling, fysioterapi og medikamenterfor å gjøre slimet mindre seigt. Denne symptomatiske behandling har ført til en forventetgjennomsnittlig levealder for CF-pasienter på ca. 40 år, noe som er en fordobling i løpetav de siste 20 år. CF er imidlertid fortsatt en alvorlig barnesykdom som vanligvis førertil død i tidlig voksen alder. Det er derfor et stort behov for en helbredende behandling.

In vitro-forsøk har vist at kloridtransportdefekten kan korrigeres i epitelceller fra CF-pasienter ved innføring av normalt gen. Terapeutisk effekt kan forventes også vedbegrenset uttrykk, siden epitelet kan normaliseres selv når genuttrykk bare kan påvises i6-10 prosent av cellene. Siden CF primært rammer luftveiene, det vil si vev som ertilgjengelige for in situ-behandling, er CF en sykdom som burde ligge godt til rette forgenterapi.

StrategierVed overføring av CF-genet har man anvendt de vanligst brukte vektorer, adenovirus,adenoassosiert virus og liposomer. Målcellen for genoverføring har vært epitelceller ineseslimhinne, bihuler og bronkier. De fleste forsøk er gjort med neseepitel, som erlettest tilgjengelig. Epitel fra bihuler er tilgjengelig for genterapi hos pasienter som hargjennomgått en bihuleoperasjon (antrostomi). Det diskuteres imidlertid om andremålceller kan være bedre, som for eksempel submukøse serosaceller som antas å værede celler i lungen som har høyest uttrykk av CFTR.

Det diskuteres hvordan man best kan måle effekten av genoverføringen. Dette er gjort påen rekke forskjellige måter, som for eksempel måling av mRNA eller CFTR-protein,måling av CFTR-funksjon eller måling av binding av bakterien pseudomonas aeruginosatil respiratorisk epitel.

Kliniske studierDet er publisert en rekke kliniske forsøk med bruk av adenovirus, adenoassosiert virusog liposomer (1). Det dreier seg om fase I/II-protokoller og de fleste er gamle. Det ervist at genoverføring finner sted, men med altfor lav effektivitet. Adenovirus gir mereffektiv genoverføring, men fører til immunologiske komplikasjoner, noe som er etbetydelig problem siden behandlingen må gjentas med ukers mellomrom. Det størsteproblem vedrørende genterapi for CF er imidlertid at behandlingen ikke er effektiv nok.

Alle kliniske forsøk har vært utført på voksne personer. Genterapi burde ideelt sett troligstarte før lungeforandringer inntrer, noe som skjer allerede ved fire ukers alder. Detdiskuterers derfor om det ikke også bør startes kliniske forsøk på barn, med de etiskeproblemer dette innebærer.

8.4 Andre monogent arvelige sykdommerDe metabolske sykdommene skyldes en defekt i stoffskiftet, vanligvis en enzymmangel,som fører til progredierende sykdom og ofte tidlig død. I noen få tilfeller kan



diettbehandling hindre utvikling av sykdommen. Andre mulige behandlingsformer kanvære bennmargstransplantasjon og tilførsel av enzym. I de fleste tilfeller finnes detimidlertid bare symptomatisk behandling. For de fleste metabolske sykdommer vilgenterapi være eneste mulighet for helbredende behandling. Et problem vedbehandlingen av metabolske sykdommer er at varige skader oftest er oppstått innensykdommen blir diagnostisert. En spesiell mulighet for tidlig diagnostikk av metabolskesykdommer foreligger ved søskenforekomst, der diagnosen ofte kan stilles ved fødselenpå grunn av tidligere affiserte søsken.

StrategierDenne gruppen monogent arvelige sykdommer representerer en meget heterogen gruppesykdommer, og rasjonale for behandling vil variere med sykdommens natur.

Kliniske forsøkDet finnes kliniske protokoller for et fåtall metabolske sykdommer, og bare de viktigstevil bli omtalt her. Den hyppigste av de lysosomale sykdommene er Gauchers sykdom(1/55.000). Dette er en autosomalt recessivt arvelig sykdom som skyldes mangel på detlysosomale enzym glucocerebrosidase. Enzymmangelen fører til opphopning avglucosylceramid i retikuloendoteliale celler med forstørret milt, lever- ogskjelettaffeksjon og pancytopeni. Gauchers sykdom har vært ansett å være vel egnet forgenterapi med genoverføring til stamceller. Det har i en rekke forsøk lykkes å overføre etrekombinant retrovirus til primitive hematopoietiske celler ex vivo. Antallet av korrigerteceller har imidlertid vist seg å være for lavt til at noen klinisk effekt kunne oppnås.

Hunters sykdom (mucopolysakkaridose II) er en sjelden (1/130.000 gutter) X-bundetrecessivt arvelig sykdom som skyldes mangel på enzymet iduronat-2-sulfatase. Dettefører til opphopning av glucosaminoglycaner og gir skjelettdeformiteter, hjerte-oglungekomplikasjoner, mental retardasjon og død før fylte 15 år. Det har lykkes åoverføre recombinant retrovirus til perifere lymfocytter ex vivo, men ingen resultater avkliniske forsøk er publisert.

Familiær hypercholesterolemi viser autosomal dominant arvegang og er i heterozygotform en av de hyppigste monogene sykdommene. Den rammer kanskje så mange som 1av 300. Sykdommen skyldes en mutasjon i “low density lipoprotein receptor”-genet(LDL). Den langt sjeldnere homozygote form er svært vanskelig å behandle. Det harlykkes å overføre et rekombinant retrovirus til leverceller ex vivo, som ved tilbakeføringga nedsatt cholesterolkonsentrasjon hos homozygote pasienter, noe som taler for atgenterapi ved denne sykdommen kan bli en mulighet (2).

8.5 Prekliniske dataFenylketonuri (PKU, Føllings sykdom) (1/15.000) skyldes mangel på leverenzymetfenylalaninhydroxylase som fører til opphopning av fenylalanin i blod og utvikling avmental retardasjon. Sykdommen behandles i dag med diett som har lavt innhold avfenylalanin. Denne behandling har ført til en betydelig bedring i prognosen, men harlikevel en begrenset effekt og det er derfor et behov for en helbredende behandling. Dethar lykkes å overføre rekombinant adenovirus og retrovirus til leverceller i mus, menbehandlingen har vist seg å ha de samme begrensninger som ved CF, immunologiske

komplikasjoner ved bruk av adenovirus og lav effektivitet ved bruk av retrovirus (3).

Hemofili B er en sjelden blødersykdom (1/25.000 gutter) som skyldes mangel påkoagulasjonsfaktor IX. Sykdommen kan behandles med tilførsel av faktor IX-konsentratfra blod, med de muligheter for komplikasjoner dette innebærer. Siden enplasmakonsentrasjon på 10 prosent av det normale er tilstrekkelig til å gi helbredelse avsykdommen, skulle denne sykdommen være egnet for genterapi. Nylige forsøk på enhundemodell med hemofili B har gitt lovende resultater for genterapi ved bruk avrekombinant adenoassosiert virus som ble injisert i portvenen eller intramuskulært (4).

De fleste monogene sykdommer starter tidlig i livet, og det er viktig å komme i gangmed behandling før varige skader har inntrådt. Noen viktige monogene sykdommerviser seg imidlertid senere i livet, og her kan en behandling som utsetter utvikling avskader være av stor betydning for pasienten. Et eksempel er retinitis pigmentosa, somsærlig rammer unge voksne, og som er den hyppigst arvelige årsak til blindhet. Dersomgenterapi kan utsette alderen for fullt synstap med noen år, vil dette representere en storgevinst for pasienten. Det er gjort en rekke lovende forsøk på genterapi i dyremodellersom taler for at genterapi av retinitis pigmentosa kan bli mulig (5).

8.6 KonklusjonGenterapi har et stort potensiale i behandlingen av de monogent arvelige sykdommeneder annen helbredende behandling ikke finnes. Selv om det har lykkes å gjøregenoverføring til mange forskjellige målceller, er den kliniske erfaring foreløpigbegrenset. Genterapi ved cystisk fibrose reflekterer utviklingen i genterapi generelt.Mangelfull vektorteknologi og epitelcellenes evne til å forsvare seg mot fremmedmateriale, er viktige årsaker til at genterapi for denne alvorlige lungesykdommen ikkeser ut til å bli tilgjengelig i den nærmeste fremtid. Til tross for at kliniske forsøk harpågått i mere enn fem år, og at over 100 personer har fått overført CFTR-genet, gjenstårdet å vise at behandlingen har klinisk effekt (6). Terapeutisk effekt er foreløpig hellerikke vist for noen av de andre monogene sykdommer. Mange av de monogent arveligesykdommene er svært sjeldne og etablering av genterapi for disse sykdommene vilderfor ha betydning bare for et svært begrenset antall pasienter. Erfaring fra forsøk pågenterapi av disse sjeldne sykdommene har imidlertid hatt betydning for utvikling avgenterapi for andre, langt hyppigere sykdommer der genterapi er aktuelt.


8.7 Referanser

1. Jaffe A, Bush A, Geddes DM, Alton EW. Prospects for gene therapy in cystic fibrosis. Arch.Dis.Child 1999;80(3):286-9.

2. Raper SE, Grossman M, Rader DJ, Thoene JG, Clark BJ, Kolansky DM, Muller DW,Wilson JM. Safety and feasibility of liver-directed ex vivo gene therapy for homozygous familial hypercholesterolemia [see comments]. Ann.Surg. 1996;223(2):116-26.

3. Eisensmith RC, Woo SL. Somatic gene therapy for phenylketonuria and other hepatic deficiencies. J.Inherit.Metab.Dis. 1996;19(4):412-23.

4. Linden RM, Woo SL. AAVant-garde gene therapy [news; comment]. Nat.Med. 1999;5(1):21-2.

5. Lewin AS, Drenser KA, Hauswirth WW, Nishikawa S, Yasumura D, Flannery JG, LaVail MM. Ribozyme rescue of photoreceptor cells in a transgenic rat model of autosomal dominant retinitis pigmentosa [published erratum appears in Nat Med 1998 Sep;4(9):1081]. Nat.Med. 1998;4(8):967-71.

6. Boucher RC. Status of gene therapy for cystic fibrosis lung disease [comment]. J.Clin.Invest. 1999;103(4):441-5.



9. Genterapi ved primære immunsviktsykdommer

9.1 SammendragPrimære immunsviktsykdommer er en gruppe sjeldne, oftest medfødte sykdommer somi de fleste tilfeller skyldes mutasjoner i gener som er essensielle for normal funksjon iimmunsystemet, og derfor fører til nedsatt forsvar mot mikrober. I løpet av de siste 10år er den genetiske defekt grundig studert ved en rekke primæreimmunsviktsykdommer, og de aktuelle geners funksjon i immunsystemet er kartlagt.Det dreier seg ofte om meget alvorlige sykdommer hvor fullstendig behandling ikke ertilgjengelig med mindre benmargstransplantasjon er mulig. Primæreimmunsviktsykdommer anses derfor som et attraktivt mål for genterapi, og det var veden av disse sykdommene (ADA-mangel) genterapi første gang ble forsøkt klinisk(1990).

I dag er kliniske forsøk med genterapi i gang ved flere primære immunsviktsykdommer,og det foreligger preliminære resultater fra flere av dem. Hittil er ingen primærimmunsviktsykdom helbredet med genterapi, men de kliniske erfaringene har gittverdifull innsikt nødvendig for videre arbeid på dette feltet. Vanskeligheter som måovervinnes, er dels knyttet til generelle problemer ved human genterapi, dels tilspesielle forhold knyttet til immunsystemets kompleksitet.

9.2 InnledningI de fleste tilfeller av primær immunsvikt skyldes tilstandene mutasjoner i gener som eressensielle for utvikling og / eller funksjon av viktige celler i immunsystemet (1). I løpet av den siste 10-årsperioden er den genetiske defekt påvist for en rekke primæreimmunsviktsykdommer, og de aktuelle gener er til dels grundig studert og deresfunksjon i en rekke tilfeller kartlagt. Det dreier seg vanligvis om meget alvorligesykdommer, hvor kurativ behandling oftest ikke finnes, bortsett fra i de tilfeller hvorbenmargstransplantasjon er mulig. I de siste årene har man derfor forsøkt å utviklegenterapeutiske strategier i behandlingen av flere primære immunsviktsykdommer. Detforeligger allerede resultater for enkelte av sykdommene i denne gruppen.

9.3 Forutsetning for utvikling av genterapiFør man kan satse på utvikling av genterapi for en bestemt primær immunsviktsykdom,er det en rekke betingelser som må oppfylles (2,3). For det første bør genet være nøyestudert slik at DNA-sekvensen og organiseringen i genomet er klarlagt. For flere viktigeimmunsviktsykdommer, for eksempel ”common variable immunodeficiency”, dvs. denvanligste form for primær hypogammaglobulinemi, er disse betingelsene ennå ikkeoppfylt. Videre bør genets funksjon være kjent, da manipulasjon av genet ellers villekunne ha uante konsekvenser. Betydelige problemer er også knyttet til de spesiellereguleringsmekanismer som er operative for mange essensielle gener i immunsystemet.Noen gener som er aktuelle ved genterapi, uttrykkes bare i spesielle celletyper, foreksempel det såkalte BTK-genet i B-lymfocytter, eller bare i en spesiell funksjonell fase

av en celletype, som for eksempel CD40L-genet i aktiverte T-lymfocytter. Idag tillaterikke genterapiteknologien en slik selektiv regulering av genets uttrykk in vivo, oggenterapi vil derfor kunne få alvorlige konsekvenser hvis det terapeutiske gen oggenprodukt uttrykkes i ”gale” celler på ”gale” tidspunkter under en immunrespons. I endyreeksperimentell modell er det f.eks vist at økt uttrykk av CD40L kan forårsakelymfoproliferativ sykdom. For visse geners vedkommende er det også en stramfysiologisk regulering av genuttrykk kvantitativt, og i slike tilfelle vil en genterapeutiskmanipulering som fører til vesentlig høyere uttrykk av genet og dets genprodukt enn detsom er normalt, også kunne medføre alvorlige bivirkninger.Omfattende cellekultureksperimenter er utført med mange av de gener som eridentifisert ved primære immunsviktsykdommer. Slike eksperimenter må, så sant det ermulig, suppleres med studier i egnede dyremodeller, som nå finnes for flere viktigeprimære immunsviktsykdommer.

9.4 Strategier for protokollerI de kliniske protokoller som er etablert ved genterapi av primære immun-sviktsykdommer, er det to celletyper som er blitt definert som målceller forgenoverføring: Hematopoietiske stamceller og lymfocytter. Siden førstnevnte eropphavscellen for alle de øvrige celler i immunsystemet, og fornyer seg selv, ville det iutgangspunktet synes mest hensiktsmessig å foreta genmanipulering av dennecelletypen. Genoverføring til disse cellene er imidlertid lite effektiv med de eksisterendevektorsystemer, og dette har hemmet utviklingen på feltet.

Siden lymfocytter er essensielle effektorceller ved immunologiske reaksjoner, ogdefekten ved primær immunsviktsykdommer ofte sitter i lymfocyttene, er dennecelletypen også en naturlig målcelle ved genterapi. Et problem her er imidlertid atantallet tilgjengelige lymfocytter er sterkt nedsatt ved flere av de alvorligste former forprimær immunsviktsykdom, og dette begrenser mulighetene for å anvende lymfocyttersom målceller. Visse former for primær immunsviktsykdom skyldes defekte monocytter,som også er en potensiell målcelle for genterapi. Et problem er begrenset levetid forslike celler, uten at de fornyer seg ved celledeling og gir det terapeutiske genet videre.De eksisterende kliniske erfaringer er alle gjort med genterapi rettet mot lymfocyttereller CD34-positive hematopoietiske stamceller.

Nedenfor gis en kort omtale av de formene for primær immunsviktsykdom hvor kliniskeforsøk med genterapi allerede har vært forsøkt eller er i gang.

9.5 Severe combined immunodeficiency (SCID)SCID er en gruppe alvorlige primære immunsviktsykdommer som rammer både B- ogT-cellesystemet i immunapparatet, og fører derfor til en svikt i hele det spesifikkeimmunologiske infeksjonsforsvar. Flere forskjellige gendefekter er nå beskrevet somårsak til SCID. Disse har til dels forskjellig arvegang, og fører til forskjelligeimmunologiske og kliniske konsekvenser. Felles for alle tilstandene er at de er dødeligedersom pasienten ikke behandles. I prinsippet behandles alle former for SCID medbenmargstransplantasjon. Ved ADA-defekt foreligger dessuten et alternativ tilbenmargstransplantasjon, nemlig substitusjons-behandling med enzymet. Dette er enmeget kostbar behandling som ikke er kurativ.



ADA-mangelAllerede i midten av 1980-årene ble ADA-mangel identifisert som en svært velegnetsykdom for genterapi, og var den første sykdom hos mennesket hvor slik terapi bleforsøkt klinisk (4). Fordelen ved denne sykdommen som kandidat for genterapi er blantannet at ADA-genets funksjon og regulering er grundig undersøkt og kjent. Videre seesnormal funksjon av T-lymfocyttene over et vidt spektrum av ulike enzym-konsentrasjoner (fra 5 prosent av det normale til omkring 50 ganger normalegjennomsnittsverdier), og bivirkninger av for høyt genuttrykk skulle derfor ikke værenoe problem. Etter vellykkede prekliniske studier ble kliniske forsøk på pasienter medgenterapi startet i 1990 og foregår nå etter fem ulike protokoller (2,3). Støttebehandlingmed ADA har vært gitt til pasientene. I to av protokollene, inkl. den første, er T-lymfocytter fra perifert blod blitt benyttet som målceller. I en av de øvrige harhematopoietiske stamceller fra benmarg vært benyttet, i en annen CD34-positivestamceller isolert fra navlestrengsblod, og i den tredje både hematopoietiske stamcellerog perifere T-lymfocytter.

Den foreløpige konklusjonen fra behandling av ca. 10 pasienter er at ingen alvorligebivirkninger har vært knyttet til de genterapeutiske prosedyrene. Ikke hos noen avpasientene synes helbredelse å ha inntrådt, og man har heller ikke kunnet avsluttesubstitusjonsbehandlingen med ADA. Dette kompliserer evalueringen avbehandlingseffekten. Forsøkene har imidlertid vist at genetisk modifiserte T-lymfocytterkan påvises i organismen i flere år etter genterapeutisk behandling. Observasjoner tyderogså på at de cellene som har fått overført det normale ADA-genet, har enoverlevelsesfordel i organismen sammenlignet med tilsvarende celler med defekte ADA-gen, og på lengre sikt vil forhåpentlig denne normale celletypen øke i andel. Bare videreobservasjoner med forsøk på stans av supplerende ADA-behandling vil gi svar på omgenterapi etter de foreliggende protokoller har vesentlig klinisk verdi ved denne formenav SCID.

Kjønnsbundet recessiv SCIDVed kjønnsbundet recessiv SCID foreligger en mutasjon i en viktig overflatereceptor forcytokiner på lymfocytter (3). Den eneste kurative behandling som finnes, erbenmargstransplantasjon som kan gi meget gode resultater, særlig med en fullt forlikeliggiver. Ikke sjelden vil imidlertid resultatet av benmargstransplantasjon gi bareufullstendig immunologisk normalisering, og utvikling av genterapi anses derfor somsvært ønskelig. Prekliniske forsøk har vist at overføring av det normale gen tilhematopoietiske stamceller i kultur (in vitro) er mulig med godt funksjonelt resultat (2).En protokoll for klinisk utprøvning av genterapi ved kjønnsbundet recessiv SCIDforeligger, men ingen resultater er tilgjengelige ennå.

JAK 3-defekt SCIDEn annen variant, JAK 3-defekt SCID, skyldes en mutasjon i genet for JAK 3-enzymetsom har en sentral rolle i T-lymfocyttens biokjemiske aktiveringsmekanisme. Også veddenne sjeldne tilstanden er benmargstransplantasjon den eneste livreddende behandling,men er ikke alltid mulig. Eksperimenter i cellekulturer har vist at det lar seg gjøre åoverføre det normale gen til hematopoietiske stamceller, og ganske nylig er det vist atJAK 3-genet kan overføres til stamceller fra ”knock-out”-mus med JAK 3-defekt, og at

tilbakeføringen av slike stamceller fører til betydelig immunologisk normalisering (2).Også ved denne tilstanden er en klinisk protokoll godkjent og behandlingsforsøk er igang. Ingen resultater foreligger.

9.6 Mangel på purin nukleosid fosforylase (PNP)En annen sjelden årsak til livstruende primær immunsviktsykdom er en genetisk defekt ienzymet purin nukleosid fosforylase (PNP) som også gir en bred defekt i både T-cellerog B-celler (1). Noen virkelig effektiv behandling foreligger ikke ved denne formen forimmunsviktsykdom. Selv benmargstransplantasjon med forlikelig giver gir oftest noksådårlige resultater. Eksperimenter i cellekulturer har vist at overføring av genet tilstamceller er mulig. En klinisk protokoll er utarbeidet for genoverføring av, og inklusjonav pasienter er startet, men ingen resultater foreligger.

9.7 Primære immunsviktsykdommer med defekt fagocyttfunksjonFlere primære immunsviktsykdommer skyldes gendefekter som fører til nedsattfunksjon av fagocytterende celler, dvs. monocytter, makrofager og nøytrofilegranulocytter. Disse tilstandene fører ofte til alvorlige infeksjonsproblemer.

Kronisk granulomatøs sykdomVed kronisk granulomatøs sykdom foreligger defekter i et viktig enzym-system,NAPDH-oksydasesystemet. Dette fører til alvorlige infeksjonsproblemer. I alt fireforskjellige gendefekter er beskrevet som årsak til denne tilstanden. I alt tre forskjelligekliniske protokoller er i dag operative, som hver tar sikte på genterapeutisk korreksjonav en av de fire kjente gendefektene ved kronisk granulomatøs sykdom. Fra en av dissestudiene foreligger preliminære resultater, som viser at genterapien har ført til en viss,om enn meget begrenset, produksjon av fagocytter med uttrykk av det normale genetflere måneder etter behandlingen (7).

Levkocytt-adhesjonsdefektVed den sjeldne primære immunsviktsykdommen levkocytt-adhesjonsdefekt foreliggerdet en defekt i et gen for et viktig adhesjonsmolekyl (CD18) som gir svikt igranulocyttfunksjonen og fører til alvorlige infeksjoner. Benmargstransplantasjon kanhelbrede sykdommen, men er ikke alltid mulig. Kliniske forsøk med genterapi er i gang(2).

9.8 Andre primære immunsviktsykdommerFor enkelte primære immunsviktsykdommer er genterapi fortsatt ikke mulig til tross forat gendefekten er kjent, fordi genets funksjon ennå ikke er tilstrekkelig kartlagt. Dettegjelder blant annet kjønnsbundet, recessiv hypogammaglobulinemi (Bruton-hypogammaglobulinemi) og Wiskott-Aldrich-syndromet.

9.9 KonklusjonVed en rekke av disse til dels meget alvorlige sykdomstilstandene i immunforsvaret vilgenterapi sannsynligvis være den eneste mulige kurative behandling. Ved enkelteprimære immunsviktsykdommer foreligger i dag alternative behandlingsformer, menbare i de tilfellene hvor benmargstransplantasjon er mulig, dreier det seg om en kurativeffekt. Der slik behandling ikke er mulig, eller ikke har hatt den ønskede effekt, vil



genterapi kunne være et verdifullt alternativ. Ved en del primære immunsviktsykdommerkan pasienten overleve mer eller mindre sykdomsfri med andre behandlingsformer, foreksempel immunglobulinterapi ved former for hypogammaglobulinemi, gamma-interferonbehandling ved kronisk granulomatøs sykdom, stadig antibiotikanvendelse etc.Også i disse tilfellene kan genterapi bli et attraktivt terapeutisk alternativ, dels pga.bedret livskvalitet for pasientene, dels ut fra helseøkonomiske vurderinger siden mangeav de eksisterende terapiformer er meget kostbare. Det er derfor grunn til å tro atgenterapi vil finne sin plass i behandlingen av en rekke primære immunsviktsykdommeri årene fremover.

9.10 Referanser.1. WHO Sientific Group. Primary immunodeficiency diseases. Clin Exp Immunol

1999;118(suppl 1):1-28.2. Candotti F, Blaese RM. Gene therapy of primary immunodeficiencies. Springer

Semin.Immunopathol. 1998;19(4):493-508.3. Weinberg KI, Kohn DB. Gene therapy for congenital lymphoid immunodeficiency

diseases. Semin.Hematol. 1998;35(4):354-66.4. The ADA human gene therapy clinical protocol. Hum.Gene Ther. 1990;1(3):327-62.5. Mullen CA, Snitzer K, Culver KW, Morgan RA, Anderson WF, Blaese RM.

Molecular analysis of T lymphocyte-directed gene therapy for adenosine deaminase deficiency: long-term expression in vivo of genes introduced with a retroviral vector. Hum.Gene Ther. 1996;7(9):1123-9.

6. Kohn DB, Weinberg KI, Nolta JA, Heiss LN, Lenarsky C, Crooks GM, Hanley ME, Annett G, Brooks JS, el-Khoureiy A. Engraftment of gene-modified umbilical cord blood cells in neonates with adenosine deaminase deficiency. Nat.Med. 1995;1(10):1017-23.

7. Malech HL, Maples PB, Whiting-Theobald N, Linton GF, Sekhsaria S, Vowells SJ, Li F, Miller JA, DeCarlo E, Holland SM, et al. Prolonged production of NADPH oxidase-corrected granulocytes after gene therapy of chronic granulomatous disease. Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A. 1997;94(22):12133-8.


10. Genterapi ved HIV-infeksjon og andre virusinfeksjoner

10.1 SammendragSå vel HIV, som en rekke andre virus, er en viktig årsak til sykdom hos mennesket. Selvom HIV-epidemien i Norge har fått et mindre dramatisk forløp enn i mange andre delerav verden, representerer infeksjonen også hos oss en viktig utfordring både medisinskog helseøkonomisk. Det gjenstår store problemer selv om betydelige fremskritt harskjedd i de siste 3-4 årene når det gjelder medikamentell behandling av HIV-infeksjon.Slett ikke alle HIV-pasienter svarer på tilgjengelige medikamenter, dagens behandlingutrydder ikke viruset hos pasientene, tilbakefall er hyppige, og bivirkningene kan værebetydelige. I tillegg kommer høye omkostninger ved dagens medikamentellebehandlingsopplegg. Det er derfor stor interesse for å utvikle nye behandlingsformer.HIV-virusets egenskaper og sykdomsfremkallende evne er grundig studert i de senereår, og det teoretiske grunnlag for å angripe infeksjonen med genterapi er klart tilstede.Mange forskjellige strategier er aktuelle, og en rekke protokoller for genterapi erallerede under utprøving i fase I-studier, og i enkelte tilfeller også i fase II-studier. Detforeligger ingen entydige kliniske behandlingsresultater fra disse studiene så langt.Imidlertid er det oppnådd nyttig informasjon som vil være av verdi ved arbeidet videremed genterapi ved HIV-infeksjon.

Også ved enkelte andre virusinfeksjoner fokuseres nå på mulighetene for genterapi somsupplement eller alternativ til antivirale medikamenter, som ofte har manglende ellerbegrenset effekt. Ved øye-infeksjon med cytomegalovirus (CMV) er genterapi medsyntetiske oligonukleotider allerede tilgjengelig i klinisk medisin, men erfaringene erbegrensede så langt.

10.2 InnledningHIV-epidemien har rammet de fleste land i verden, og er ute av kontroll i Afrika, Asiaog Latin-Amerika. I de skandinaviske land, har epidemien latt seg begrense, men ogsåher representerer infeksjonen et betydelig problem både medisinsk og helseøkonomisk.I vestlige land er det skjedd store fremskritt i behandlingen av HIV-infeksjonen siden1996 idet nye og mer potente medikamenter mot viruset er blitt tilgjengelige, i tillegg tilnye molekylærbiologiske metoder for kvantitering av virusmengde i blod. Dissefremskrittene har ført til en reduksjon av dødelighet av AIDS (samlebetegnelsen fortilfeller av HIV-infeksjon med uttalt immunsvikt og derav følgende alvorligeimmunsviktkomplikasjoner), og også betydelig redusert morbiditet. Imidlertid er en rekke problemer knyttet til dagens HIV-behandling. Slett ikke alle HIV-pasienter svarer tilfredsstillende på aktuell medikamentell terapi, og tilbakefall ses ofteetter en initialt vellykket behandlingsperiode. Videre er den medikamentelle behandlingkostbar, og en rekke av de aktuelle medikamentene har bivirkninger, til dels av alvorligart. Pga. virusets mutasjonshyppighet er det stor fare for utvikling av resistens mot de



anvendte medikamenter. Endelig synes det ikke mulig med dagens behandlingsopplegg åeliminere viruset hos pasientene, som derfor trolig må ha livslang medikamentellbehandling. En av grunnene til dette er at HIV-viruset kan overleve i latent infiserteceller og i såkalte ”privilegerte” steder i kroppen, hvor medikamenter og immunapparatikke når frem. Det er behov for nye behandlingsformer i tillegg til konvensjonellmedikamentell terapi, og det er derfor stor interesse for utvikling av genterapeutiskestrategier ved HIV-infeksjon.

Også ved flere andre virusinfeksjoner arbeides det for å utvikle genterapi fordi effektivemedikamentelle behandlingsformer mangler i dag, og flere av de aktuelleinfeksjonssykdommene medfører betydelig morbiditet og mortalitet.

10.3 Strategier for protokoller ved HIV-infeksjonUtformingen av genterapeutiske strategier er basert på de siste års store fremskritt iforståelsen av HIV-virusets genetikk, molekylærbiologi og patogenesen ved HIV-infeksjon (1). Viruset har et RNA-genom. Den viktigste målcelle som angripes av HIVog etter hvert destrueres i organismen, er CD4-positive T-lymfocytter som spiller ensentral rolle i immunforsvaret. Etter at viruset er trengt inn i cellen, blir arvestoffet iRNA-form "oversatt" til DNA (ved hjelp av virus-enzymet revers transkriptase) som såbygges inn i vertscellens DNA-genom.

Det integrerte virus-genomet styrer så syntesen av nye viruspartikler i cellen ved at detkoder for tre sett av virusproteiner: strukturelle proteiner (Gag, Pol, og Env),regulatoriske proteiner (Tat, Rev, Nef), samt såkalte modningsproteiner (Vif, Vpu, Vpr).

Teoretisk kan virusets livssyklus for replikasjon avbrytes ved å blokkere eller hemmefunksjonen for ett eller flere av de nevnte gener og deres korresponderende proteiner.Det finnes ikke noen god dyremodell for human HIV-infeksjon, og en vesentlig del av deprekliniske studier med genterapi er basert på in vitro eksperimenter med cellekulturer.Basert først og fremst på slike eksperimenter, er flere av strategiene allerede forsøkt ifase-I, og i noen få tilfeller også i fase-II forsøk hos HIV-infiserte individer (Tabell 10-1). I det følgende legges hovedvekten på de genterapistudier som allerede er eller harvært under klinisk prøving.

To hovedstrategier for genterapi av HIV-infeksjon er under utprøving i dag:

1) Innføring av nye gener for å gjøre målceller for HIV-infeksjon resistente mot HIV-replikasjon.

2) Genetisk modifikasjon av immunceller for å styrke individets immunforsvar mot HIV.

I hver av disse hovedgruppene er det flere ulike former for strategier som vist i Tabell10-1 (2,3).

Intracellulær hemning av HIV• Basert på virale nukleinsyrer

- Antisens, ribozymer, ”decoys”- Syntetiske DNA-oligonukleotider

• Basert på intracellulære proteiner med anti-HIV-effekt- Dominant negative proteiner- Cellulære proteiner- Intrabodies- Selvmordsgener

Immunterapi• HIV-spesifikk

- Cytotoksiske T-lymfocytter- DNA-vaksiner

• Uspesifikk

Tabell 10-1. Genterapi ved HIV-infeksjon – Hovedprinsipper

10.4 Intracellulær hemning av HIVGenterapi som tar sikte på intracellulær hemning av HIV, kan enten være basert på viralenukleinsyrer eller på virale eller cellulære proteiner (2,3).

Terapi basert på virale nukleinsyrerDisse terapiformene faller i to hovedgrupper:

1. RNA-baserte strategier basert på antisens, ribozymer, eller ”decoys” (”lokkeduemolekyler”)

2. Eksogent tilførte, syntetiske DNA-oligonukleotider med antisens egenskaper

AntisensVed antisens-terapi introduseres et gen i målcellene som fører til uttrykk av RNA-molekyler, som er komplementære til det virus-RNA man ønsker å angripe (4). I cellenvil det terapeutiske RNA binde spesifikt til det virale målmolekylet, og blokkerefunksjon og/eller nedbrytning av molekylet. En viss effekt av en slik strategi erdemonstrert i cellekulturer overfor forskjellige former av virus-RNA. Fase-I-studier hosHIV-pasienter er i gang med antisens-terapi rettet mot følgende viktige viralemålmolekyler: Den såkalte TAR-sekvensen, budbringer-RNA for Rev-genet, Pol-genet,samt viralt genom RNA (5). TAR-sekvensen er bindingsstedet for det sentraleregulatoriske virusproteinet Tat, som har stor betydning for tempoet i virusreplikasjoneni cellen. Rev-proteinet binder seg til det såkalte RRE-elementet som er bredt representertpå viralt budbringer-RNA og er vesentlig for dannelse av nye viruspartikler i cellen (1).Det foreligger ingen publiserte kliniske resultater fra disse studiene så langt.

Det er en rekke problemer med antisens-strategi (6). For det første kreves relativt høyeintracellulære konsentrasjoner av det uttrykte antisens-RNA for antiviral effekt. Detteproblemet kan muligens løses ved bedret teknologi når det gjelder effektiviteten igenuttrykket. Et annet viktig problem som også er velkjent når det gjelder konvensjonellanti-HIV-terapi med medikamenter, er den store risiko for resistensutvikling i virusets



arvestoff, som vil redusere eller oppheve effekten av det anvendte antisens-RNA.Antisens-strategi vil etter all sannsynlighet bli anvendt i kombinasjon med andreterapiformer, blant annet for å motvirke resistensutvikling.

RibozymerRibozymer er antisens-molekyler med enzymatisk effekt, slik at de etter binding tilmålet (de virale RNA-molekyler), forårsaker ødeleggelse av disse. Ribozymer er så vidtsmå at flere ulike ribozymer med forskjellig angrepspunkt kan bygges inn i sammevektorsystem, samtidig som det er mulig å konstruere multitarget ribozym-molekylersom angriper på ulike steder i det virale RNA samtidig.Ribozymene representerer potensielt potent anti-HIV-terapi, både av ovennevntegrunner, og fordi ribozymer kan angripe viralt RNA både før og etter at virusetsarvestoff er bygget inn i vertcellens kromosomale DNA (2,3). Videre er det lovendeforeløpige resultater av forsøk på å manipulere ribozymene slik at de kan styres direktetil de områder i den HIV-infiserte celle hvor virus-RNA finnes.Flere fase-I-studier er i dag i gang med ribozymterapi, men resultater er foreløpig ikkepublisert (7,8). Et vesentlig problem også her er risikoen for at viruset skal utviklemutanter resistente mot det anvendte ribozym. Også denne terapiformen vil derfor etterall sannsynlighet måtte anvendes i kombinasjonsopplegg.

Decoys (”lokkeduemolekyler”)Områdene TAR og RRE på viralt RNA representerer som nevnt ovenfor, viktigebindingssteder for de sentrale regulatoriske virusproteinene, Tat og Rev. Dennebindingen kan blokkeres genterapeutisk ved decoy-strategi og er basert på innføring avet gen i vertcellene som uttrykker korte RNA-molekyler, som er strukturlike medvirusets TAR og RRE (1,2,3). Decoy-molekyler vil binde de regulatoriskevirusproteinene Tat og Rev, og slik "lokke" dem vekk fra TAR og RRE. I cellekulturerhar dette prinsippet betydelig antiviral effekt. Det er imidlertid en viss bekymring for atdenne formen for genterapi kan medføre potensielt alvorlige bivirkninger, siden den"naturlige" bindingen mellom Tat og Rev på den ene siden, og deres korresponderendeRNA på den annen, også involverer binding av vertscelleproteiner som derved kanavledes fra normale cellefunksjoner (6). Det arbeides for å konstruere decoy-molekylersom ikke lenger binder slike celleproteiner. De første fase-I-studiene er nå i gang meddecoy-strategi som beskrevet, men kliniske resultater foreligger ikke.

DNA-oligonukleotiderOgså her dreier det seg om et antisens-prinsipp, i det de anvendte oligonukleotidenedesignes slik at de gir spesifikk binding til viralt budbringer-RNA som ermålmolekylene (6). Dette blokkerer budbringer-RNA slik at det korresponderendevirusproteinet ikke syntetiseres i cellen. Disse terapiformene har meget stort potensiale.De er effektive i cellekultureksperimenter, og har også vist seg å forsterke virkningen avkonvensjonelle anti-HIV-medikamenter in vitro. Innledende fase I-eksperimenter med etslikt oligonukleotid (GEM 91) rettet mot budbringer-RNA for gag-genet i virusgenomet,er allerede publisert (9), og en forbedring av dette molekylet (GEM 92) vil trolig snartbli satt i klinisk prøvning.

Terapi basert på intracellulære proteiner med anti-HIV-effektForskjellige strategier er her aktuelle (2,3).

Dominant negative proteinerMan tar her sikte på å innføre gener eller genfragmenter som leder til syntese avproteiner nært beslektet med viktige virusproteiner, men uten visse essensielleegenskaper ved ”naturlig” virusprotein (5,6,10). Slike modifiserte proteiner vil haantiviral virkning, dels ved at de konkurrerer med det ”naturlige” virusprotein ombindingssteder på virus-RNA, dels ved at de beslaglegger cellulære faktorer som inngår iden ”naturlige” binding mellom virusprotein og virus-RNA, og endelig ved at de dannerkomplekser med det normalt forekommende virusproteinet og derved nøytraliserer dette.En rekke virale proteiner er angrepet med denne strategien i cellekulturforsøk. Lengst iklinisk utnyttelse er man kommet med innføring av et gen som koder for et modifisertRev-protein (Rev M10). I hvert fall to kliniske fase I-studier er i gang (10,11). Kliniskeresultater av denne strategien er ennå ikke publisert. Av betydelig interesse er det atman har klart å fremstille et protein som representerer en kombinasjon av endrede Tat-og Rev- proteiner. Innføring av gensekvensen for dette proteinet i dyrkede celler har enbetydelig anti-HIV-effekt, og genet har derfor et klart potensiale for genterapi(3,6).

Et mulig problem ved genterapi basert på dominante negative proteiner er at dissevertsfremmede proteinene kan tenkes å utløse et immunsvar når de uttrykkes imodifiserte vertsceller, som derved kan bli destruert, slik at den terapeutiske effektoppheves.

Cellulære proteinerInnføring av gener som koder for cellulære proteiner, dvs. proteiner av vertsopprinnelsesom har anti-HIV-effekt, kan også tenkes benyttet ved genterapi av HIV-infeksjon (6).CD4-molekylet uttrykkes på overflaten av CD4-positive lymfocytter og har evnen til åbinde HIV. I cellekulturer er det vist at celler hvor man har introdusert genet for etmodifisert CD4-molekyl som holdes tilbake i cellens cytoplasma, har en viss anti-HIV-effekt, men dette er foreløpig ikke forsøkt in vivo. Heller ikke introduksjonen av genetfor humant a-2-interferon som i cellekulturer har en klar anti-HIV-effekt, har vært braktvidere i kliniske forsøk, delvis fordi muligheten av bivirkninger med denne strategien ertilstede. Også introduksjon av genet for b-interferon har gitt interessante resultater ikulturer av celler både fra HIV-pasienter og fra normale individer. Man kan på dennemåten oppnå en vedvarende lav produksjon av b-interferon i cellene som har en klarHIV-effekt og i tillegg bedrer cellenes immunologiske funksjon. Kliniske forsøk er ennåikke offentliggjort med denne strategien.

IntrabodiesDet lar seg gjøre å innføre et gen i vertsceller, blant annet CD4-lymfocytter, som girsyntese av såkalte ”intrabodies”, dvs. antigenbindende enkelt-kjede-fragmenter avledetav ordinære antistoffmolekyler. Slike ”intrabodies” kan konstrueres slik at de reagererselektivt med essensielle HIV-proteiner og kan hemme virusreplikasjon i cellekulturer(3,6). De første fase-I-forsøk hos HIV-pasienter er allerede i gang med genterapi basertpå ”intrabodies” mot Rev-proteinet og mot HIV-1 gp 120 (Env). Ingen kliniske resultaterer kjent ennå.



SelvmordsgenerI cellekulturer har det latt seg gjøre å innføre flere forskjellige selvmordsgener somdirekte eller indirekte fører til cellens død, hvis den blir infisert med HIV. Dette kangjøres for eksempel ved innføring av gen for difteritoksin, og ved innføring av tymidin-kinase-genet fra Herpes simplex virus, som medfører celledød hvis cellene utsettes forvirusmedikamentet ganciclovir (3,6). Kliniske forsøk med denne strategien er ennå ikkeutført.

10.5 ImmunterapiI tillegg til de mange muligheter for hemning av virusets intracellulære livssyklus og replikasjon, kan genterapi også benyttes for å øke individets eget immunforsvar motHIV. Dette kan skje ved strategier som enten øker immunreaksjonene spesifikt mot HIV,eller gir en generell økning av det celle-medierte immunforsvar.

HIV-spesifikk immunterapi

Cytotoksiske T-lymfocytterSelv om det fortsatt ikke er endelig klarlagt hvilke deler av immunforsvaret som eravgjørende i bekjempelsen av HIV, tyder en rekke observasjoner på at cytotoksiskeCD8-lymfocytter spesifikke for HIV-antigener spiller en betydelig rolle. Relativt tidligforsøkte man å hente ut slike CD8-lymfocytter fra pasienter, øke antallet av cellene veddyrkning utenfor organismen i nærvær av forskjellige HIV-antigener, og så tilbakeførecellene til pasientene (3). Dette hadde ingen påviselig klinisk effekt. En ny tilnærming tilterapeutisk utnyttelse av CD8-lymfocytter baserer seg på genterapeutisk modikasjon avuthentede cytotoksiske CD8-lymfocytter, slik at de får innført et gen som fører tiluttrykk av en overflatereceptor som binder seg selektivt til HIV-infiserte CD4-lymfocytter (3,6). Bindingen etterfølges av drap av de infiserte cellene. Et problem meddenne terapiformen er at CD8-lymfocytter kun har begrenset levetid i organismen. Minsttre forskjellige fase-I-studier basert på dette prinsippet er i gang, men resultater kjennesikke.

DNA-vaksinerFlere terapiprotokoller er operative med terapeutiske DNA-vaksiner ved HIV-infeksjon.Dette prinsippet omtales i kapittel 5.

Uspesifikk immunterapiMange HIV-pasienter som ut fra vanlige kriterier svarer tilfredsstillende på moderneHIV-medikamenter, får likevel ikke gjenopprettet et immunologisk fullverdigimmunsystem. Dette vil kunne svekke bekjempelsen av både HIV og andre mikrobersom pasientene kan få problemer med. Det kan derfor være av interesse å utviklegenterapeutiske strategier som kan styrke immunforsvaret generelt hos HIV-pasienter,men slike behandlingsformer er kun i sin prekliniske fase.

10.6 Problemer ved genterapi av HIV-infeksjonI tillegg til de angrepspunkter aktuelle protokoller hittil har fokusert på, kan genterapiogså rettes mot andre viktige prosesser i HIV-infeksjonens livssyklus ogimmunpatogenese. Imidlertid er det en rekke problemer som må løses før genterapi vil

være et aktuelt behandlingstilbud ved HIV-infeksjon (3,6). Mange av disse problemeneer generelle for genterapi i dag, mens andre er knyttet til HIV-infeksjonens kompleksiteti seg selv. CD4-T-lymfocytter og CD8-T-lymfocytter er de målceller som hittil har værtaktuelle ved både cellekulturstudier og i kliniske forsøk. Førstnevnte fordi derepresenterer virusets viktigste angrepspunkt og sistnevnte fordi de anses viktige iimmunforsvaret mot HIV. Imidlertid er dette neppe ideelle målceller, siden både CD4-og CD8-lymfocytters levetid i organismen er begrenset og genetisk modifikasjon avdisse cellene neppe vil føre til en vesentlig økning ved celledeling. Videre er degenoverføringssystemer som hittil har vært anvendt, lite effektive overfor dissecelletypene. Endelig finnes den alt overveiende mengde CD4-lymfocytter ikke i perifereblodbaner, men i lymfoide vev i organismen, hvor det også er store mengder virus, ogbare en liten proporsjon av pasientens CD4-lymfocytter kan derfor modifiseres genetiskpå denne måten.

Ved HIV-infeksjon vil det være langt mer attraktivt å benytte hematopoietiske stamcellersom målcelle i stedet for T-lymfocytter. Eventuelt ville genetisk modifiserte stamceller iprinsippet gi opphav til et stort antall datterceller med samme gen, slik at en betydeligdel av pasientens immunsystem vil bli repopulert med modifiserte celler. Forsøk harallerede vist at det lar seg gjøre å utvinne et betydelig antall CD34-positive stamcellerfra perifert blod og navlestrengsblod hos HIV-pasienter (12). De overføringssystemersom hittil har vært benyttet ved genterapi er lite effektive overfor CD34-positivestamceller, men nye resultater tyder på at lentivirus-vektorer kan gi tilfredsstillenderesultater. Sikkerhet ved bruk av lentivirus for genoverføring er imidlertid ufullstendigklarlagt.

Helt vesentlige problemer er knyttet til HIV-virusets store heterogenitet, i det et stortantall virusvarianter kan være tilstede hos den enkelte HIV-pasient, og disse kanteoretisk reagere ulikt på den enkelte genterapeutiske strategi. Enda mer problematisk ervirusets store evne til mutasjoner som kan føre til utvikling av resistens mot den i detenkelte tilfelle anvendte genterapeutiske strategi. Også eksistensen av såkalte”privilegerte” lokalisasjoner av viruset i organismen, for eksempel isentralnervesystemet, hvor den aktuelle terapi ikke når frem, er et betydelig problem vedså vel genterapi som ved konvensjonell medikamentell behandling. Alle disse forholdgjør at genterapi i fremtiden sannsynligvis vil bli kombinert med andrebehandlingsformer inkludert medikamentell terapi.

Selv om problemer og hindringer ved genterapi ved HIV-infeksjonen ikke på noen måtemå undervurderes, er det sannsynlig at slike behandlingsmetoder vil bli aktuelle i årenefremover.

10.7 Genterapi ved andre virusinfeksjoner Det arbeides aktivt med utvikling av genterapeutiske strategier ved flere andre viktigevirusinfeksjoner. De aktuelle prinsippene er i store trekk de samme som omtalt underHIV-infeksjon.



CMV-infeksjonCytomegalovirus (CMV) er et meget hyppig forekommende virus, som vanligvis baregir mild eller subklinisk infeksjon hos individer med normalt immunforsvar, men oftealvorlig, evt. dødelig forløpende infeksjon hos pasienter med immunsvikt.Transplantasjonspasienter og pasienter med ukontrollert HIV-infeksjon er viktigegrupper i denne sammenheng. Flere medikamenter er i de senere år blitt tilgjengelige forbehandling av CMV-infeksjon, men bivirkninger og resistensutvikling er knyttet til dissemedikamentene, som heller ikke alltid har terapeutisk effekt. Det er derfor et klart behovfor nye behandlingsformer ved CMV-infeksjon.

Det har i flere år vært arbeidet for å utvikle genterapeutiske strategier ved CMV-infeksjon, og dette arbeidet har nylig gitt resultater. CMV-infeksjon er i dag den førsteog hittil eneste infeksjon hos mennesket hvor effektiv genterapi er tilgjengelig. Detdreier seg om syntetiske DNA-oligonukleotider med antisens-egenskaper rettet mot IE2-regionen i humant CMV mRNA (3). In vitro er effekten av slik terapi ca. 30 ganger merpotent enn det hyppigst anvendte CMV-medikamentet ganciclovir. Et slikt antisens-oligonukleotid (fomivirsen) er kommersielt tilgjengelig, og beregnet på injeksjon i øyetved CMV-infeksjon i netthinnen, en alvorlig komplikasjon ved AIDS (13). In vitro-forsøk har også vist at andre former for oligonukleotidterapi kan være mulige (6), menkliniske data mangler.

Som ved HIV-infeksjon regner man med at cytotoksiske CD8-lymfocytter spiller enrolle ved immunsystemets bekjempelse av CMV. Flere aktuelle strategier for CMV-terapi baserer seg på genetisk modifikasjon av uthentede CMV-spesifikke CD8-lymfocytter og reinfusjon av cellene (6). Kliniske data foreligger ikke.

EBV-infeksjonDette herpesviruset er et viktig patogen hos menneske, både som årsak til akuttmononukleose og til forskjellige former for malign sykdom både hos immunsvikt-pasienter og pasienter med tilsynelatende normalt immunsystem. Selv om enkelte nyeremedikamenter har en viss effekt ved EBV-infeksjon, er det klart behov for nyeterapiformer, bl.a. ved infeksjon hos immunsviktpasienter. In vitro er det vist at DNA-oligonukleotider med antisens-egenskaper overfor viktige regioner i EMB mRNA megetpotent kan hemme virusreplikasjon, og derfor er mulige kandidater for klinisketerapiforsøk (6). Også reinfusjon av genetisk modifiserte CD8-lymfocytter med EBV-spesifisitet er en aktuell strategi (6).

HBV-infeksjonHepatitt B-viruset er en hyppig årsak til akutt hepatitt. De fleste tilfeller helbredes utenvarig mén, men hos enkelte blir infeksjonen kronisk. Dette kan være en mulig årsak tilalvorlig kronisk hepatitt, som kan utvikle seg til cirrhose og evt. til leversvikt. KroniskHBV-infeksjon kan også føre til leverkreft og til kroniske betennelsessykdommer i andreorganer. Enkelte medikamenter kan ha en viss effekt ved HBV-infeksjon, men behovetfor nye og mer effektive terapiformer er klart til stede. In vitro forsøk har vist at vissesyntetiske DNA-oligonukleotider med antisens-effekt overfor genet som koder forvirusets pre-S-antigen, hemmer virusreplikasjonen meget effektivt, og derfor kan værekandidater for videreutvikling (6). Arbeid gjennom flere år med utvikling av anti-HBV

DNA-vaksiner har ført til kliniske forsøk, men resultater foreligger ennå ikke. Det ergrunn til å tro at en effektiv DNA-vaksine både vil få profylaktisk og terapeutiskanvendelse ved HBV-infeksjon.

HCV-infeksjonHepatitt C-virus (HCV) gir som HBV både akutt og kronisk hepatitt og disponerer forleverkreft. Infeksjonen kan også føre til immunbetinget sykdom i andre organer. Deaktuelle medikamenter, a-interferon og ribavirin, har ofte begrenset eller manglendeeffekt og medfører ikke sjelden plagsomme, eller alvorlige bivirkninger. Behovet for nyog bedre terapi er derfor stort. Studier in vitro med syntetiske oligonukleotider har hittilikke gitt relevante resultater (6). Derimot er arbeidet med en DNA-vaksine basert på densåkalte HCV-core-regionen godt i gang, selv om kliniske resultater mangler. En effektivDNA-vaksine mot HCV vil trolig få både profylaktisk og terapeutisk anvendelse.

Humant papilloma-virus (HPV)Dette viruset gir plagsomme infeksjoner i hud og slimhinner og er assosiert med malignsykdom, bl.a. carcinomer i munnhule og livmorhals. Prekliniske forsøk tyder på atforskjellige former for antisens-strategi kan være aktuelt å utvikle videre (6). Kliniskeforsøk er nå i gang med et syntetisk DNA-oligonukleotid (afovirsen) som injiseresdirekte i affisert hud.

Herpes simplex-virusDette viruset er assosiert med et vidt spektrum av infeksjoner, fra ganske banale tilalvorlige, evt. dødelige, som særlig ses hos immunsviktpasienter. Effektivemedikamenter foreligger, men resistensutvikling mot disse er et økende problem.Genterapi er derfor aktuelt. Både in vitro og i dyreforsøk er det vist god effekt av DNA-oligonukleotider med antisens-egenskaper. Også in vitro-forsøk med transdominantnegative virusproteiner har gitt lovende resultater (6). En DNA-basert vaksine motHerpes simplex-viruset er nå under klinisk utprøvning. En slik vaksine vil også kunnevære aktuell som terapi ved alvorlige infeksjoner.

10.8 KonklusjonEn lang rekke genterapeutiske protokoller er nå operative ved HIV-infeksjon, ogerfaringene fra kliniske studier vil være nyttige både for videreutvikling av genterapi vedHIV-infeksjon og for andre virale infeksjoner. Det er grunn til å håpe at genterapi i årenefremover vil bli et verdifullt alternativ eller supplement til antiviral medikamentellterapi.


10.9 Referanser1. Levy JA. Pathogenesis of human immunodeficiency virus infection. Microbiol Rev

1993;57(1):183-289.2. Pomerantz RJ, Trono D. Genetic therapies for HIV infections: promise for the future

[editorial]. AIDS 1995;9(9):985-93.3. Bridges SH, Sarver N. Gene therapy and immune restoration for HIV disease.

Lancet 1995;345(8947):427-32.4. Buchschacher GLJ. Molecular targets of gene transfer therapy for HIV infection.

JAMA 1993;269(22):2880-6.5. Morgan RA, Walker R. Gene therapy for AIDS using retroviral mediated gene

transfer to deliver HIV-1 antisense TAR and transdominant Rev protein genes to syngeneic lymphocytes in HIV-1 infected identical twins. Hum Gene Ther 1996;7(10):1281-306.

6. Bunnell BA, Morgan RA. Gene therapy for infectious diseases. Clin.Microbiol.Rev.1998;11(1):42-56.

7. Leavitt MC, Yu M, Yamada O, Kraus G, Looney D, Poeschla E, Wong-Staal F. Transfer of an anti-HIV-1 ribozyme gene into primary human lymphocytes. Hum Gene Ther 1994;5(9):1115-20.

8. Wong-Staal F, Poeschla EM, Looney DJ. A controlled, Phase 1 clinical trial to evaluate the safety and effects in HIV-1 infected humans of autologous lymphocytes transduced with a ribozyme that cleaves HIV-1 RNA. Hum Gene Ther 1998;9(16):2407-25.

9. Zhang R, Yan J, Shahinian H, Amin G, Lu Z, Liu T, Saag MS, Jiang Z, Temsamani J, Martin RR. Pharmacokinetics of an anti-human immunodeficiency virus antisense oligodeoxynucleotide phosphorothioate (GEM 91) in HIV-infected subjects. Clin.Pharmacol.Ther 1995;58(1):44-53.

10. Nabel GJ, Fox BA, Post L, Thompson CB, Woffendin C. A molecular genetic intervention for AIDS--effects of a transdominant negative form of Rev. Hum.Gene Ther. 1994;5(1):79-92.

11. Ranga U, Woffendin C, Verma S, Xu L, June CH, Bishop DK, Nabel GJ. Enhanced T cell engraftment after retroviral delivery of an antiviral gene in HIV-infected individuals. Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A. 1998;95(3):1201-6.

12. Law P, Lane TA, Gervaix A, Looney D, Schwarz L, Young D, Ramos S, Wong-Staal F, Recktenwald D, Ho AD. Mobilization of peripheral blood progenitor cells for human immunodeficiency virus-infected individuals. Exp.Hematol. 1999;27(1):147-54.

13. Perry CM, Lamb HM. Topical imiquimod: a review of its use in genital warts. Drugs 1999;58(2):375-90.



11. Genterapi ved sykdommeri det kardiovaskulære system

11.1 SammendragHjerte- og karsykdommer forventes å forbli den ledende dødsårsak i denvestlige verden. Genterapi representerer et nytt behandlingsprinsipp innen dennepasientgruppen og kun et fåtall eksisterende kliniske studier omhandler genterapi vedsykdommer i det kardiovaskulære system. Foreløpige resultater fra genterapistudier itidlig fase (fase I- og enkelte fase II-studier) hos pasienter med kardiovaskulær sykdomer imidlertid lovende. Det er også en betydelig preklinisk forskningsaktivitet vedrørendekardiovaskulær sykdom. Det er gjort store framskritt i løpet av få år innen dette feltet,og det er ikke usannsynlig at genterapi i relasjon til kardiovaskulær sykdom i fremtidenkan gi klinisk viktige resultater av betydelig omfang. Dog må det presiseres at fase III-studier ennå ikke er påbegynt innen denne sykdomsgruppen.

11.2 InnledningHjerte- og karsykdommer (kardiovaskulær sykdom) er den hyppigste dødsårsak i denvestlige verden. De fleste tilfellene skyldes nedsatt blodtilførsel (ischemi) på grunn avåreforkalkning – (aterosklerose) som gir forsnevringer eller tilstopping av blodkarene.Nøyaktige tall for hyppighet og hyppighetsendringer når det gjelder ischemisk hjerte-og karsykdom finnes ikke. Selv om nye medisiner som b-blokkere, ACE-hemmere ogkolesterolsenkende medikamenter (statiner) de siste 10-15 årene har bidratt til åredusere dødelighet ved hjerte- og karsykdommer, forventes likevel dennesykdomsgruppen å forbli den ledende dødsårsak i den vestlige verden. Dette skyldesførst og fremst at eldre mennesker vil utgjøre en prosentvis stadig økende del av dendemografiske befolkningsprofilen i årene fremover. Kardiovaskulær sykdom har såledesbetydelige sosioøkonomiske implikasjoner i en befolkning. Det vil derfor ikardiovaskulær forskning være en drivkraft for å utvikle prinsipielt nye medisiner somkan redusere sykelighet og dødelighet i denne sykdomsgruppen. Genterapi i detkardiovaskulære system er spesielt besnærende i og med at endotelcellene ligger idirekte kontakt med blodbanen og representerer et potensielt nytt benhandlingsprinsipp.

11.3 Bakgrunn og patogeneseSentralt blant de ischemiske hjerte- og karsykdommer er koronar hjertesykdom somskyldes aterosklerose med forsnevring eller okklusjon av hjertets kransarterier ogdermed hindret blodforsyning til hjertet med angina pectoris eller evt. hjerteinfarkt tilfølge. Ved hjerteinfarkt går en del av hjertemuskelen tapt, og hvis infarktet ertilstrekkelig stort vil pasienten kunne utvikle hjertesvikt slik at hjertet ikke lenger klarerå forsyne kroppen med tilstrekkelig oksygen. Etter hjerteinfarkt og tap av en del avhjertemuskelen, vil det ofte skje endringer i den gjenværende friske del avhjertemuskelen. Disse endringene innbefatter utvidelse av venstre hjertekammer ogpatologisk hypertrofi med fibrose av hjertemuskelveggen (myokard). Denne

remodellering av myokard er i seg selv uheldig for myokardfunksjonen, og modernepostinfarkt-behandling har som mål å begrense remodellering av myokard og dermedutsette utviklingen av hjertesvikt.

Den aterosklerotiske sykdomsprosess utvikles vanligvis over mange år og påvirkes avlivsstilsfaktorer og en rekke polygene faktorer. En kjenner mange risikofaktorer foraterosklerotisk sykdom, herunder forhøyet total kolesterol og lavt nivå av lipoprotein(LDL) kolesterol, lavt "high density" lipoprotein (HDL), lavt nivå av lipoprotein A, forhøyt nivå av homocystein og forhøyet blodtrykk (hypertensjon). Sigarettrøyking og lavfysisk aktivitet er også regnet som risikofaktorer. I noen tilfeller der monogene faktorerspiller en avgjørende rolle, kan aterosklerosen utvikles mye raskere og gi manifestsykdom allerede i tidlig voksen alder. Det gjelder for eksempel familiærhypercholesterolemi, Tangier's sykdom (patologisk lavt HDL) og sterkt forhøyet nivå avLp (a) lipoprotein.

Aterosklerose med lipidakkummulering (fettansamling) i arterieveggen involverer ogsåbetennelsesmekanismer med vekst av glatte muskelceller og fortykkelse av intima-delenav arterieveggen. Dette kan gi komplikasjoner som at plakk løsner og gir trombose avarterien. Ischemisk hjerte- karsykdom har således en meget kompleks patogenese sominvolverer atherogenese, trombogenese og inflammatoriske mekanismer. Effektivbehandling vil sannsynligvis innebære intervensjon som modulerer alle de treovennevnte mekanismene. Genterapi vil her teoretisk kunne være et effektivtangrepsmiddel.

PTCA (Perkutan Transluminal Coronar Angioplastikk) er en minimal invasiv metodesom i dag benyttes i økende grad for å blokke ut stenotiske koronarkar for årevaskularisere myokard ved ustabil angina og ved truende og akutt hjerteinfarkt.Behandlingen er imidlertid forbundet med reokklusjon av koronarkar hos 20-35 prosentav pasientene innen 1/2 år etter behandlingen. Tidlig reokklusjon synes å involverebetennelsesmekanismer med bl. a. intimahyperplasi. Når en slik komplikasjon inntrer,kan koronar "by-pass" operasjon (ACB-operasjon) bli nødvendig. Ved ACB-operasjonerbenyttes oftest vener fra underekstremitetene eller arteria mammaria interna som by-passforbi det forsnevrede området. Selv disse operasjonene er forbundet med reokklusjon ien ikke ubetydelig prosent av tilfellene i løpet av en 5-10 års periode etter operasjonen(1). Forskning knyttet til reokklusjon etter PTCA- eller ACB-operasjon har som mål åfinne intervensjoner som kan hindre reokklusjon. Genterapi utprøves for øyeblikket medtanke på å modulere mekanismene som leder til tidlig reokklusjon etter ovennevnteinngrep. Nylig er en prospektiv, randomisert studie publisert der det er benyttet ”narre”(decoy) oligonukleotider som binder opp transkripsjonsfaktoren E2F og dervedblokkerer den normale effekten. E2F fører vanligvis til oppregulering av flerecellesyklusgener, og redusert aktivitet av E2F vil hemme celledeling i karveggen. Detble observert signifikant færre reokkulasjoner etter 12 mnd i gruppen som ble behandletmed decoy E2F oligonukleotid, enn i kontrollgruppen (2).



11.4 Genterapi ved kardiovaskulær sykdomDe fleste publiserte arbeider knyttet til genterapi ved kardiovaskulær sykdom dreier segom dyreeksperimentelle studier. Flere genterapeutiske protokoller på mennesker er nåunder vurdering og i noen tilfeller er fase I- og fase II-studier rapportert. Problemeneknyttet til genterapi i det kardiovaskulære system er stort sett lik de en kjenner fra andreforsøk på genterapi. Det gjelder ikke minst vanskeligheter med å få inkorporert oguttrykt det tilførte genet i et rimelig antall celler i mottagerorganismen. Så vel in vivosom ex vivo genoverføring er forsøkt, og en rekke forskjellige vektorer for genoverføringer blitt testet. Det er også problemer med stabilt genuttrykk. For enkelteapplikasjonsformer kan denne begrensningen være hensiktsmessig. Et eksempel erbehandling av re-stenose etter PTCA hvor forbigående genuttrykk sannsynligvis vilvære tilstrekkelig, og kanskje rett og slett ønskelig.

Følgende sykdomsprosesser i det kardiovaskulære system vurderes for tiden somaktuelle for genterapi:

1. Genterapi rettet mot monogene sykdommer som affiserer lipidmetabolismen, som for eksempel familiær hypercholesterolemi (LDL receptor defekt) og Tangier's disease (ABC-1 defekt). Genterapi ved familiær hypercholesterolemi omtales nærmere under kapittelet om monogene sykdommer.

2. Genterapi rettet mot å hindre reokklusjon av koronararterier etter PTCA.3. Revaskularisering av hypoksisk eller ischemisk vev ved genterapi.4. Genterapi for å hindre utvikling av hjertesvikt som følge av dilatert kardiomyopati.

I tillegg kan genterapi være aktuelt for å modulere de inflammatoriske og trombogene mekanismene ved ischemisk koronarsykdom. Dessuten kan en tenke seggenterapi for å modulere en rekke forstyrrelser i lipidmetabolismen i tillegg til de monogenetiske sykdommene nevnt ovenfor. De forskjellige strategier for bruk av genterapi vil bli utdypet nedenfor.

11.5 Genterapi rettet mot å hindre re-okklusjon av koronararterier etter PTCA

Flertallet av forsøkene på genterapi i relasjon til hjerte- og karsykdom har fokusert på åforhindre den hyppige reokklusjonen i løpet av de første seks måneder etter PTCA.Farmakoterapeutisk intervensjon med antikoagluantia og acetylsalicylsyre har minimaleffekt. Det er imidlertid rapportert at nye platehemmere som kompetitivt hemmergp2b/3a-reseptoren til en viss grad kan redusere re-stenose-problemet. Fra prekliniskeforsøk kan en tenke seg flere forskjellige "targets" for genterapi. Når det gjeldermennesker har det vært forsøkt genoverføring av VEGF - vascular endothelial growthfactor - for å stimulere til re-endotelialisering av skadet karvegg etter PTCA. I dissestudiene er det benyttet nakent (3) plasmid-DNA som koder for overføring av en 165aminosyre-isoform av VEGF. I denne settingen synes transient genuttrykk å være enfordel, snarere enn en ulempe. Tidlig-fase studier med overføring av VEGF er lovende,men det er for tidlig å ytre noen klar oppfatning hvorvidt dette kan bli aktuell behandlingfor å hindre restenose. Større studier pågår, og vi må avvente resultatet av disse.

11.6 Forsøk på revaskularisering av hypoksisk/ischemisk skadede vev

Ischemisk kardiovaskulær sykdom kan føre til dysfunksjon av vev p.g.a. oksygenmangel(hypoksi). Strategier for å øke dannelse av ny blodforsyning til hypoksisk vev vedkollateralutvikling vil være interessante kandidater for genterapi. Flere vekstfaktorer hari denne sammenhengen vært aktuelle, bl.a. FGF (fibroblast growth factor) og VEGF. Itillegg til å bli forsøkt som middel for å hindre re-stenose av koronararterier etter PTCA,har overføring av genet for VEGF blitt brukt til å stimulere til kollateral dannelse avendotelceller. Det er nylig rapportert lovende resultater med økt kollateraldannelse etterdirekte intramyokardial injeksjon av nakent plasmid-DNA eller rekombinant adenovirussom koder for VEGF hos mennesker (4,5). Disse injeksjonene har blitt utført somtilleggsbehandling til koronar "by-pass"-kirurgi eller som eneste behandling ved mini-invasive inngrep. Rapportene representerer kliniske fase I-forsøk der hovedformåletriktignok er å undersøke tolerabilitet og sikkerhet. I begge rapportene fikk de flestepasientene bedret sin angina pectoris-funksjonsklasse. Dessuten ble det påvist bedretmyokardfunksjon i det området der genvektor ble injisert. Det ble ikke rapportertalvorlige bivirkninger av behandlingene. Resultatene fra disse behandlingene er lovendeog gir grunnlag for å fortsette med kliniske fase II-studier for å undersøke om dennegenterapeutiske intervensjon kan oppnå gunstige effekter utover eksisterendebehandling.

Multiple intramuskulære injeksjoner av nakent DNA som koder for VEGF iunderekstremitetene hos pasienter med okkluderende claudicatio intermittens ogischemiske leggsår, har også gitt oppløftende resultater (6,7). Isner og medarbeidere harvist at VEGF stimulerte til økt kollateraldannelse og tilheling av ischemiske leggsår hosde fleste pasientene som fikk denne behandlingen. Det er i fase I-forsøk ikke funnetholdepunkter for signifikante problemer med hensyn til toleranse av tilført genmateriale.Vi vil sannsynligvis i nær fremtid få resultater fra større studier og fra flere sentre somvil kunne gi svar på om slik intervensjon bør bli etablert behandling.

11.7 Genterapi for å hindre utvikling av hjertesviktDet knytter seg stor interesse til prinsipielt ny behandling som kan hindre utvikling avdilatert kardiomyopathi etter for eksempel hjerteinfarkt. De mest lovende prekliniskeresultater per i dag er knyttet til myokard-spesifikk overføring av det karboksy-terminalefragmentet av G-protein-koplet protein kinase-2 (βARK-CT ). Den karboksy-terminaleregionen av βARK-CT inneholder et plekstrin homolgi doméne (bindingsdoméne forGβγ). Overuttrykk av dette doménet hemmer kompetitivt aktiviteten til G-protein-koplede receptor kinaser og dermed desensitivisering av G-protein-koplede receptorer,bl.a. β-adrenerge receptorer. Hjertesvikt er bl.a. assosiert med nedsatt respons via β-adrenerge receptorer. Det er imidlertid uklart om det er interaksjon medreseptordesensitivisering som er årsaken til den gunstige effekten av overuttrykk avβARK-CT ved hjertesvikt. Uansett, administrasjon av rekombinant adenovirus somkoder for βARK-CT direkte i koronararteriekretsløpet har vist meget gunstig effekt påutvikling av dilatert kardiomyopathi i flere eksperimentelle modeller på hjertesvikt. Deter sannsynlig at denne intervensjonen vil kunne bli prøvd på pasienter med terminalhjertesvikt.



11.8 Andre muligheter for genterapi av kardiovaskulær sykdomIntervensjon knyttet til modulering av den inflammatoriske komponenten ved ischemiskkoronarsykdom vil trolig bli forsøkt ved bruk av genterapi rettet motadhesjonsmolekyler. Eksempelvis er fase I-studier allerede undersøkt når det gjelderantisens oligonukleotider for å hemme uttrykk av ICAM-1 (8).

Kardiovaskulær sykdom har oftest en kompleks multifaktoriell årsakssammenheng.Etter hvert som vår kunnskap om de molekylære mekanismer i patogenesen ved koronarhjertesykdom blir mer detaljert, er det sannsynlig at genterapi vil kunne nyttes til åmodulere uttrykk til gener som i vesentlig grad vil kunne influere på utvikling avkoronar hjertesykdom og remodellering av myokard etter hjerteinfarkt.

Det er liten tvil om at det er store forventninger til genterapi og modulering avgenuttrykk i relasjon til ischemisk hjerte- og karsykdom. Det er betydelig forventningom klinisk suksess i dette arbeidet. Det er snakk om relativt store pasientgrupper, dermindre effekter på mortalitet kan innebære store gevinster i antall liv reddet. Depreliminære resultater på genterapi hos pasienter med kardiovaskulær sykdom erlovende, og det er gjort betydelige fremskritt i løpet av noen ganske få år. Det er derforikke usannsynlig at genterapi i relasjon til kardiovaskulær sykdom vil kunne gi kliniskviktige resultater av betydelig omfang langt tidligere enn genterapi rettet mot andresykdommer.

11.9 Referanser1. Faxon DP, Currier JW. Prevention of post-PTCA restenosis. Ann.N.Y.Acad.Sci.

1995;748:419-27.2. Mann MJ, Whittemore AD, Donaldson MC, Belkin M, Conte MS, Polak JF, Orav

EJ, Ehsan A, Dell'Acqua G, Dzau VJ. Ex-vivo gene therapy of human vascular bypass grafts with E2F decoy: the PREVENT single-centre, randomised, controlled trial. Lancet 1999;354(9189):1493-8.

3. Isner JM, Walsh K, Symes J, Pieczek A, Takeshita S, Lowry J, Rosenfield K, Weir L,Brogi E, Jurayj D. Arterial gene transfer for therapeutic angiogenesis in patients withperipheral artery disease. Hum Gene Ther 1996;7(8):959-88.

4. Symes JF, Losordo DW, Vale PR, Lathi KG, Esakof DD, Mayskiy M, Isner JM. Gene therapy with vascular endothelial growth factor for inoperable coronary artery disease. Ann.Thorac.Surg. 1999;68(3):830-6.

5. Rosengart TK, Lee LY, Patel SR, Sanborn TA, Parikh M, Bergman GW, Hachamovitch R, Szulc M, Kligfield PD, Okin PM, et al. Angiogenesis gene therapy: phase I assessment of direct intramyocardial administration of an adenovirus vector expressing VEGF121 cDNA to individuals with clinically significant severe coronary artery disease. Circulation 1999;100(5):468-74.

6. Isner JM, Baumgartner I, Rauh G, Schainfeld R, Blair R, Manor O, Razvi S, Symes JF. Treatment of thromboangiitis obliterans (Buerger's disease) by intramuscular gene transfer of vascular endothelial growth factor: preliminary clinical results. J.Vasc.Surg. 1998;28(6):964-73.

7. Baumgartner I, Pieczek A, Manor O, Blair R, Kearney M, Walsh K, Isner JM. Constitutive expression of phVEGF165 after intramuscular gene transfer promotes collateral vessel development in patients with critical limb ischemia [see comments].Circulation 1998;97(12):1114-23.

8. Glover JM, Leeds JM, Mant TG, Amin D, Kisner DL, Zuckerman JE, Geary RS, Levin AA, Shanahan WRJ. Phase I safety and pharmacokinetic profile of an intercellular adhesion molecule-1 antisense oligodeoxynucleotide (ISIS 2302). J.Pharmacol.Exp.Ther 1997;282(3):1173-80.



12. Genterapi ved andre sykdomsgrupper

12.1 SammendragGenterapi er også aktuelt ved andre sykdomsgrupper, inkludert enkelte autoimmunesykdommer og visse sykdommer i sentralnervesystemet. Det foreligger betydeligeprekliniske forskningsresultater fra begge disse feltene. Humane studier er foreløpigbare påbegynt ved enkelte autoimmune sykdommer, amyotrofisk lateral sklerose og vedkubital tunnel syndrome.

12.2 Genterapi ved nevrodegenerative sykdommerGenterapi har et stort potensiale for effektiv behandling av Parkinsons og Alzheimerssykdom som er alvorlige og relativt hyppig forekommende. Dette er sykdommer utennoen stor genetisk komponent, og deres basale årsak er fortsatt langt på vei ukjent. Menen kjenner noen substanser som mangler og som er nøkkelstoffer i patogenesen. Etopplagt mål for genterapi blir derfor å tilføre gener som produserer disse stoffene til deaktuelle strukturene i hjernen. Leveransen av genene skjer ved stereotaktisk injeksjonenten av celler som er genmodifisert in vitro, eller ved direkte injeksjon av vektor/gen invivo.

Ved Parkinsons sykdom mangler l-dopa/dopamin i striatum i hjernen. Genterapi harstort sett tatt sikte på å tilføre enzymet tyrosin hydroxylase tilstriatum. Dette enzymet er nemlig hastighetsbegrensende i produksjonen avl-dopa/dopamin. I forsøksdyr har det lykkes å øke nivået av disse stoffene,men uten langvarig og høyt uttrykk. Også nerve vekstfaktor (NGF) kan ha evne tilå redusere nervedegenerasjonen i dyremodeller for Parkinsons sykdom. Det sammekan gjelde for et antiapoptotisk protein Bcl-2, som normalt spiller en viktig rolle iregulering av celledød.

Alle hovedtyper av vektorer har vært benyttet. Det har vært hevdet at adenovirus ikke girimmunologiske problemer som i andre vev, på grunn av hjernens immunbeskyttedetilstand, selv om nylige resultater i behandling av hjernesvulster med selvmords-genterapi kan tyde på utvkling av en mer kronisk inflammasjonstilstand. Det er i disseforsøkene benyttet adenovirale vektorer, uten at det er klarlagt om disse er ansvarlige forbetennelsesreaksjonen (1). Herpes simplex-virus er kanskje spesielt attraktiv siden detnaturlig infiserer nerveceller. Viruset kan bære store gener inn i cellen der virusetetablerer en latent infeksjon, som kan gi langvarig genuttrykk til tross for at den ikkeintegreres i kromosomalt DNA. Adenoassosiert virus er også aktuelt ettersom det ogsåinfiserer celler i hvilefase og integreres i kromosomet.

Ved Alzheimers sykdom er degenerasjon av cholinerge nerveceller sentralt ipatogenesen. Disse trenger jevn tilførsel av nerve vekstfaktor. I dyremodeller er det vistat tilførsel av genet for denne vekstfaktoren kan forsinke degenerasjonen avcholinerge nevroner. Også eksperimenter med tilførsel av antiapoptotiskpeptid Bcl-2 synes å forsinke celledegenerasjonen.

For begge sykdommer har det nylig åpnet seg et nytt behandlingsprinsipp ved å erstattedøde nerveceller med stamceller fra nervevev (eller andre typer avstamceller). Slike stamceller kan isoleres, dyrkes i kultur, eventuelt genmodifiseres ogtilbakeføres enten ved lokal injeksjon eller i blodbanen.

Amyotrofisk lateral sklerose (ALS) er en nevrologisk sykdom med økt død avmotoriske nerveceller. I prekliniske forsøk er det observert gunstig effekt av neurotropefaktorer, inkludert ciliær neurotrofisk faktor (CNTF). En fase I-genterapistudie erigangsatt ved denne sykdommen (2) der CNTF-genet ble overført til egnede celler exvivo før de transfekterte cellene så ble overført til pasienter innkapslet i polymerkapsler.Det ble imidlertid ikke observert noen klinisk effekt på sykdomsprogresjon hos de førstepasientene (2).

12.3 Autoimmune sykdommerVed autoimmune sykdommer er det en rekke strategier for å dempe effekten av etoveraktivert immunsystem. Det er mye som taler for at endringer i cytokinbalansen kanspille en viktig rolle for sykdomsutviklingen for mange av disse sykdommene. Det ersåledes rasjonelt å hemme proinflammatoriske mediatorer som tumor nekrose faktor(TNF) og interleukin –1 (IL-1) eller stimulere/øke mengden av anti-inflammatoriskemediatorer som transforming growth factor β (TGF-b), IL-4, IL-13, Fas-ligand og IL-10.TNF antagonister, som anti-TNF antistoffer eller et rekombinant TNF reseptorfusjonsprotein, er nylig tatt i bruk i behandlingen av leddgikt og ved Crohns sykdom (3).Det er utført en god del genterapistudier i dyreeksperimentelle modeller vedautoimmune sykdommer (4-5). I tillegg til modifikasjon av cytokinbalansen, forsøkesogså andre angrepspunkter som å blokkere uttrykk av viktige interaksjonsmolekyler påcellene som ICAM-1, eller ved å hemme proliferasjon av synovialceller (6).Behandlingen kan være både systemisk og lokal. Kliniske genterapistudier påmennesker er startet både ved leddgikt, Mb. Crohn og ulcerøs colitt, uten at resultaterforeligger ennå.


12.4 Referanser1. Dewey RA, Morrissey G, Cowsill CM, Stone D, Bolognani F, Dodd NJ, Southgate

TD, Klatzmann D, Lassmann H, Castro MG, et al. Chronic brain inflammation and persistent herpes simplex virus 1 thymidine kinase expression in survivors of syngeneic glioma treated by adenovirus-mediated gene therapy: implications for clinical trials. Nat.Med. 1999;5(11):1256-63.

2. Aebischer P, Schluep M, Deglon N, Joseph JM, Hirt L, Heyd B, Goddard M, Hammang JP, Zurn AD, Kato AC, et al. Intrathecal delivery of CNTF using encapsulated genetically modified xenogeneic cells in amyotrophic lateral sclerosis patients [published erratum appears in Nat Med 1996 Sep;2(9):1041]. Nat.Med. 1996;2(6):696-9.

3. Sandborn WJ, Hanauer SB. Antitumor necrosis factor therapy for inflammatory bowel disease: a review of agents, pharmacology, clinical results, and safety. Inflamm.Bowel.Dis. 1999;5(2):119-33.

4. Evans CH, Robbins PD. Gene therapy of arthritis. Intern.Med. 1999;38(3):233-9.5. Bessis N, Boissier MC. [Gene therapy in rheumatoid polyarthritis: perspectives]

Therapie genique dans la polyarthrite rhumatoide: perspectives. Presse Med. 1998;27(12):580-2.

6. Taniguchi K, Kohsaka H, Inoue N, Terada Y, Ito H, Hirokawa K, Miyasaka N. Induction of the p16INK4a senescence gene as a new therapeutic strategy for the treatment of rheumatoid arthritis [see comments]. Nat.Med. 1999;5(7):760-7.


13. Lovregulering av genterapiutprøving

Utvikling og anvendelse av genterapi er gjenstand for omfattende regulering oggodkjenningsordninger. Legemiddelutprøving generelt skal godkjennes av Statenslegemiddelkontroll (SLK). For preklinisk forskning og utvikling regulerergenteknologiloven hvilke genmodifiserte organismer (GMO) man kan arbeide med, ogdet kreves godkjenning av laboratorier for dette. For klinisk utprøving som benytterGMO vil man også trenge godkjenning av laboratorier hvor injeksjoner forberedes ogevt. pasientprøver behandles. I tillegg til dette, og de lover og regler som regulererlegemidler og legemiddelutprøving, er anvendelse av genterapi på mennesker regulertspesielt gjennom Lov om medisinsk bruk av bioteknologi, som krever godkjenning avHelsetilsynet etter forutgående vurdering i Bioteknologinemnda. Genterapiutprøvingmå også godkjennes av Den regionale etiske komite for medisin, og melding må sendesSosial- og helsedepartementet.

13.1 BioteknologilovenLov om medisinsk bruk av bioteknologi (bioteknologiloven1 ) regulerer, som navnetsier ”medisinsk bruk” av bioteknologi, men dette begrepet er ikke klart definert.Helsetilsynet har tolket loven og forarbeidene dithen at den regulerer klinisk anvendelseav bioteknologi, dvs. bruk av bioteknologiske metoder som har konkretebehandlingsmessige eller diagnostiske konsekvenser for individet. Preklinisk forskningvil således ikke være omfattet. Justisdepartementets lovavdeling har imidlertid kommetfrem til at all medisinsk bioteknologisk forskning innenfor lovens felter er omfattet. Detville bl.a. bety at forskning på genterapi, også preklinisk genterapiforskning, bare kunneutføres på godkjente institusjoner, og at alle behandlingsformer det forskes på mågodkjennes. Som følge av Lovavdelingens uttalelse har SHD lagt frem et lovforslag2

som avklarer lovens virkeområde i forhold til forskning, der man foreslår å defineremedisinsk bruk i tråd med Helsetilsynets tolkning. Hvis dette vedtas av Stortinget(våren 2000) vil altså bare bruk av genterapi på mennesker være omfattet. Loven er fortiden under evaluering, og nedenfor refereres en del fra Helsetilsynets erfaringer medforvaltning av loven3.

Loven har et eget kapittel om genterapi, der det står (§ 7-1) «Menneskets arveanlegg måbare endres ved genterapi på kroppsceller for behandling av alvorlig sykdom eller for åhindre at slik sykdom oppstår. Behandling med sikte på endring av arveanlegg ibefruktede egg er forbudt.»

Loven definerer ikke klart hva som menes med genterapi. I forarbeidenes (Ot.prp. nr. 371993-94) merknader til § 7-1 står det at «Genterapi på kroppsceller skal bare tas i brukfor behandling av alvorlig sykdom, under forutsetning av at det nye genet har mulighetfor å korrigere gendefekten, og at det kommer til utrykk i cellene på en forsvarlig måte»(vår understrekning). Dette kan gi inntrykk av at man primært har tenkt på genterapi iforbindelse med korreksjon av arvelig sykdom, men i forarbeidenes punkt 6.4.1 nevnes


1 http://www.helsetilsynet.no/regelver/lover/biotekno.htm2 http://www.odin.dep.no/repub/98-99/otprp/93/innhold.htm3 http://www.helsetilsynet.nohtil/avd2/fagradeval.htm


også andre typer sykdom der genterapi er aktuelt, og det er neppe grunnlag for å si atdisse former for genterapi ikke skal tillates eller reguleres.

Ut fra dette må man anta at behandling som etterlater (lang)varige endringer i arvestoffeti celler i kroppen utvilsomt er regulert av loven. I likhet med behandling som (bare)dreper kreftceller, er det imidlertid ikke opplagt at f.eks. DNA-vaksinering og antisens-behandling, eller implantering av genmodifiserte celler, skal være omfattet avbestemmelsen. For DNA-vaksinering kan det i tillegg reises tvil om dette omfattes avloven fordi det ikke er ”behandling av sykdom”, men forebygging. Loven tillater baregenterapi for behandling av alvorlig sykdom, og man må anta at DNA-vaksinering førstog fremst vil bli brukt til forebyggelse av alminnelige sykdommer. Disse forhold kanetter Helsetilsynets mening tale for å ekskludere slik behandling fra lovens virkeområde.

Det er ikke egne bestemmelser for eventuell genterapi på foster (in utero). Juridisk setter det derfor uklart om eventuell genterapi på fostre må bli å regulere på samme måtesom genterapi på fødte, siden juristene gjerne mener at «Menneskets arveanlegg» bareomfatter arveanleggene til fødte.

13.2 Saksbehandlingen ved søknad om godkjenning.Genterapisøknader må i dag gjennom en svært omfattende saksbehandling. SLKvurderer og gir eventuelt godkjenning til prosjekter som dreier seg om klinisklegemiddelutprøving, og Regional komite for medisinsk forskningsetikk skal normaltvurdere forskningsprosjekter på dette området. De ulike instansene godkjenner elleranbefaler prosjektet etter ulike retningslinjer og regelverk/hjemler, uten at forholdetmellom disse er nærmere vurdert i lov eller forarbeider. I tillegg skal genterapisøknaderforelegges Bioteknologinemnda for uttalelse før Helsetilsynet tar stilling til eventuellgodkjennelse. Helsetil-synet har anbefalt at det bør vurderes om det vil være tilstrekkeligat genterapisøknader kun behandles av Statens legemiddelkontroll (SLK) og deregionaletiske forskningskomiteer2.

Fordi saksbehandlingen av søknadene blir svært omfattende kan den ta unødig lang tid.Etter at de første søknader nå er godkjente kan man vel imidlertid anta at videregodkjenninger vil kunne gå raskere, men det er neppe å forvente at behandlingen vil tamindre enn 60-90 dager, som for øvrig er vanlig også i andre europeiske land.

13.3 Vurderingstemaet ved godkjenningUtover det som følger av vilkåret i § 7-1 angir ikke loven nærmere hvilke hensyn somskal vektlegges ved behandlingen av en søknad om genterapi. I forarbeidene (side 57)står det at «Hver enkelt behandlingsform skal være gjenstand for godkjenning. Veddenne type behandling vil det være behov for omfattende sikkerhetsmessige vurderinger.Til grunn for avgjørelse om godkjenning skal gis bør det ligge både etiske,samfunnsmessige og sikkerhetsmessige vurderinger til grunn.»

Helsetilsynet har opprettet et Fagråd for medisinsk bruk av bioteknologi4 for å hjelpeseg med forvaltningen av bioteknologiloven, og fagrådet har igjen etablert bl.a. enarbeidsgruppe for genterapi. Fagrådet og arbeidsgruppen har anbefalt hvilke kriterier

4 http://www.helsetilsynet.nohtil/avd2/fagrad.htm

som bør vektlegges ved godkjenning av kliniske genterapiprosjekter, og har også biståttmed vurdering av de aktuelle søknadene. Det har i disse anbefalingene blitt lagt stor vektpå prosjektets faglige kvaliteter, selv om dette ikke er eksplisitt hjemlet i loven.Helsetilsynet mener at man har hjemmel for å avslå søknader selv om de tilfredsstillerlovens eksplisitte minimumskrav, men at det kan være tvil om i hvilken grad man skalvurdere og legge vekt på fagmiljøets kompetanse, både generelt og spesielt i forhold tilaktuelle prosjekt.

«Sikkerhetsmessige vurderinger» kan henvise til spredning av eventuelle genmodifiserteorganismer brukt som terapi til miljøet eller andre mennesker, forhold som er regulert avgenteknologiloven. Det kan også henvise på sikkerheten for pasienten, med henblikk påuønsket integrering på uheldige steder i genomet. Et prinsippspørsmål som ennå ikke eravklart er om behandling av mennesker med GMO er å betrakte som ”utsetting” ihenhold til genteknologiloven, som ellers ikke regulerer genterapi på mennesker.

Mer komplisert blir det å vurdere sikkerheten i forhold til forbudet mot genterapi påkjønnsceller. Hvilke krav skal stilles til dokumentasjonen av at genterapiagenset ikke nårkjønnscellene? Forurensing av gonadene kan være spesielt aktuelt ved terapi på fostre,da faren for påvirkning av umodne kjønnsceller på vandring i kroppen kan være størreog størrelsesforholdene kan gjøre kontaminering mer sannsynlig.

Følgende momenter ble vurdert ved søknadsbehandlingen:

• Hvorvidt den foreliggende dokumentasjon ga tilstrekkelig beskrivelse av studiens formål, fremgangsmåte og forventet nytte av studien

• Om genterapistudien gjaldt behandling av alvorlig sykdom eller for å hindre at slik sykdom skulle oppstå

• Eventuelle bivirkninger• Vitenskapelig bruk av data• Eventuelt samarbeid med andre helseinstitusjoner, forskningsinstitusjoner/-

sammenslutninger, eller legemiddelfirma• Etiske problemstillinger• Om genterapistudien skulle gjennomføres ved en institusjon som hadde tilstrekkelig

og relevant kompetanse i forhold til studien• Den skriftlige informasjon deltagerne i studien ville få • Bioteknologinemndas vurdering

Konkrete søknadsvurderingerDe tre søknader om genterapi som Helsetilsynet til nå har behandlet, gjelder allebehandling av kreft. Den første søknaden gjaldt et genterapiprosjekt som var tenkt åomfatte 10-15 pasienter med alvorlig hjernekreft (glioblastoma multiforme).Behandlingen i prosjektet gikk i korthet ut på at størstedelen av svulsten skulle fjerneskirurgisk, og museceller som produserte et modifisert virus skulle innføres i hulrommetetter svulsten. Viruset skulle overføre tymidinkinase-genet til kreftcellene. Etter en vissperiode skulle pasienten behandles med ganciclovir, som ville drepe tymidinkinase-holdige celler. Det skulle således ikke finnes genmodifiserte celler i pasienten ettervellykket behandling.



I utgangspunktet hadde Helsetilsynet ingen prinsipielle innvendinger til degenteknologiske behandlingsprinsipper som her skulle anvendes, men fant at en rekkeforhold burde avklares og forbedres ved prekliniske forsøk før utprøving kunne tillates,og at det foreliggende prosjektet ville gi begrenset ny viten. På dette grunnlaget ble detansett som uakseptabelt å utføre omfattende hjernekirurgi på pasientene. Helsetilsynetga uttrykk for at det rent prinsipielt ikke behøver å være uetisk å gjennomførebehandling selv om man ikke forventer effekt av genterapien, så lenge pasientene er velinformerte og selv ønsker å delta, og studien vil gi verdifull ny viten.

Helsetilsynet har senere behandlet to genterapisøknader. Den første av disse gjaldtinjisering av et antisens oligonukleotid mot enzymet PKC-α direkte i tumor hospasienter med avansert malignt melanom (en meget aggressiv type hudkreft) eller ikke-småcellet lungekreft. Dette enzymet er helt nødvendig for at kreftceller skal kunne deleseg og vokse. Den andre søknaden gjaldt bruk av et adenovirus som inneholder detklonede humane genet for p53. Dette er et ”bremseprotein”, som skal hindrekreftutvikling. Spesielt viktig er det at p53 kan indusere cellens dødsprogram vedkjemoterapi. Behandlingen skulle kombineres med cytostatikabehandling, for å se omdet ga økt overlevelse hos pasienter med eggstokk- og bukhinnekreft. Også dennestudien benyttet seg av injeksjon direkte i svulsten.

Helsetilsynet mottok ingen innvendinger til disse søknadene, som antas å ha fågenterapirelaterte bivirkninger, og begge ble godkjent.

13.4 Lovregulering i andre europeiske landDet er opprettet et nettverk om regulering av genterapi i Europa under EUs BIOMED 2-program. Dette nettverket arbeider for å skaffe oversikt over hvordan genterapi erregulert i de europeiske land, utgir et nyhetsblad og har opprettet nettsider med oversiktover hvordan feltet reguleres i de forskjellige europeiske land5. Man arrangererarbeidsmøter og kontaktmøter med personer involvert i godkjenning avgenterapisøknader i de enkelte land. En langsiktig målsetning er harmonisering avregelverket i Europa.

Mange land, deriblant Sverige, Danmark og Tyskland, lar legemiddelmyndighetene ståfor godkjenning av genterapi, og protokollene må anbefales av de etiske komiteer formedisin. Enkelte har i tillegg opprettet et eget rådgivningsorgan for å vurderegenterapiprotokoller, feks. det britiske Gene Therapy Advisory Council (GTAC), og dettyske Kommision für somatische Gentherapie som gir anbefalinger innen feltet.

5 http://193.48.40.240/www/euregenethy/euregenethy.html

14. Etiske sider ved genterapi

I litteraturen om genterapi er det vanlig å skille mellom somatiske genterapiforsøk ogkimbaneterapi. Den etiske begrunnelse for dette skillet har vært at somatiskegenterapiforsøk forskningsetisk sett ikke representerer noe prinsipielt nytt, og derfor børreguleres i henhold til de prinsipper som eksisterer for terapeutisk forskning forøvrig,som informert samtykke og adekvate risiko-nyttevurderinger.

En spesiell type risiko som har vært gjenstand for særlig oppmerksomhet ved somatiskegenterapiforsøk er risikoen for utilsiktet manipulasjon av kimbaneceller, særlig iforbindelse med bruk av virale transfeksjonsvektorer. Selv om intervensjoner påkimbanenivå faller utenfor definisjonen av genterapi benyttet i denne rapporten,nødvendiggjør denne bivirkningsmulighet en kortfattet karakteristikk av hva som ligger ibetegnelsen kimbaneterapi. Det første som da er viktig å påpeke er at betegnelsen‘kimbaneterapi’ er misvisende. Det er her ikke snakk om terapeutiske forsøk i ordetsegentlige forstand, ettersom det ikke er tale om forsøk på individer eller pasienter medidentifiserbar sykdom, men på reproduktive celler som spermatozooer, foranlegg tilslike, eggceller eller eventuelt (i kombinasjon med preimplantasjonsdiagnostikk)totipotente embryonalceller på 8-til 16-cellestadiet. ”Genetic manipulation in germ-linecells can never be specifically therapeutic, because an individual who is affected by adisease does not exist. Genetic interventions into germ-line cells are preventivestrategies for potential diseases” (1). Av denne grunn er det foreslått at man erstatter’terapi-begrepet’ med ’gen-manipulering på kimbanenivå’ når det gjelder denne typengenetiske intervensjoner (’germ-line gene manipulation’(1). Kimbanebaserteintervensjoner adskiller seg dessuten fra somatiske genterapiforsøk ved at man etablereren permanent endring av DNA som kan arves til eventuelle avkom. Når intervensjons-målet er kimbaneceller vanskeliggjøres derfor adekvate risiko- og effektvurderinger.Selv om det etterhvert er fremkommet flere etiske argumenter til forsvar for genetiskintervensjon på kimbanenivå - som kostnadseffektivitet og muligheten for å utrydde engenetisk sykdom fra hele slekter (hindre vertikal spredning) eller gi mennesker medgenetisk sykdom muligheten til selv å få friske barn - er det nettopp sikkerhetsaspektetog mangelen på mulighet til å gjennomføre adekvate risikovurderinger, som har gjort atdet er internasjonal enighet om at genetiske forsøk på kimbanenivå fortsatt ikke børtillates.

Disse forhold reiser imidlertid spørsmål om forbudet også vil kunne få konsekvenser forsomatiske genterapiforsøk, ettersom risiko for utilsiktede skader på kimbanenivå ikkekan utelukkes ved slike forsøk. Selv om det i litteraturen er blitt hevdet atsannsynligheten for denne typen skader er forsvinnende liten (2) – eventuelt er istørrelsesorden med risikoen for iatrogen mutasjon på kimbanenivå ved høydose-kjemoterapi-behandling (3) mangler vi fortsatt tilstrekkelig erfaring til å kunne estimererisikoen for at slike skader kan oppstå eller anslå deres omfang og størrelse. Denneusikkerhet har imidlertid ikke ført til noe krav om et universelt forbud mot somatiskegenterapiforsøk. Enkelte forskere har imidlertid av den grunn tatt til orde for at



prenatale genterapiforsøk in utero bør forbys (4). Hovedargumentet for et sliktdifferensiert forbud er at skademulighetene økes og risikovurderingene kompliseresytterligere når ”pasientene” befinner seg i mors liv. Disse forhold viser altså at det erbehov for å differensiere mellom ulike former for genterapeutiske forsøk, ikke bare iforhold til sykdommens alvorlighetsgrad, eller til hvilke risiki som er involvert i deenkelte forsøk, men også i forhold til hvilket tidspunkt og på hvem forsøkene utføres.Et minstekrav bør derfor være at pasienter som inngår i slike forsøk - eller deres foreldrei tilfeller hvor det er tale om forsøk på barn - blir informert om hvilke typer risiki ogubehag som kan oppstå – inkludert muligheten for aksidentelle skader på kimbanenivå.

Det er også grunn til å understreke i denne sammenheng at selv om det er etisk relevantå skille mellom barn og voksne, bør barn og voksne i prinsippet betraktes sommetodologisk likestilte. Dette innebærer at man ikke bør avstå fra å utføregenterapeutiske forsøk på barn bare fordi de er barn. Et slikt likhetsprinsipp synes særligrelevant i forhold til monogene sykdommer som manifisterer seg allerede i tidligbarnealder, hvor altså forsøk på voksne ikke kan føre føre frem. I følge Helsinki-deklarasjonen kan medisinske forsøk bare gjennomføres når hensikten med forsøket«står i et rimelig forhold til risikoen for forsøkspersonen» (5). Også når det gjeldergenterapeutiske forsøk på barn bør derfor sykdommens alvorlighetsgrad og forholdetmellom forventet nytte og estimert risiko være det som i siste instans avgjørtillateligheten av slike forsøk. Dette er for øvrig i samsvar med International Council ofMedical Sciences (CIOM) internasjonale retningslinjer for biomedisinske forsøk påmennesker: «Risks are to be justified in relation to anticipated benefits to the child» (6).

Et tredje skille som ofte benyttes i litteraturen er skillet mellom genterapeutiske inngreprettet mot identifiserbar sykdom og intervensjoner med det formål å ’forbedre’ naturligeegenskaper, gjerne omtalt som genetisk ’enhancement’ eller kvalitetsforbedring. Detteskillet har sammen med skillet mellom somatiske forsøk og intervensjoner påkimbanenivå, ført til at man gjerne opererer med fire kategorier eller former for genetiskintervensjon:

1. Somatisk genterapi,2. Preventive inngrep på kimbanenivå,3. Enhancement i forhold til somatiske celler, og4. Enhancement på kimbanenivå.

Ettersom man i denne rapporten har valgt å begrense definisjonen av genterapi tilsomatisk genterapi ved alvorlig sykdom, vil imidlertid 2), 3) og 4) falle utenforrammene.

Et foreløpig siste skille som har blitt introdusert i litteraturen er skillet mellom somatiskgenterapi på kjernenivå og mitokondrial genterapi (7, 8). Det er foreløpig uklart omdenne distinksjon vil fordre etiske overveielser av en annen type enn de som allerede eretablert gjennom de øvrige tre skiller nevnt ovenfor. Enkelte forskere er imidlertid avden oppfatning at genterapi i forhold til mitokondriale sykdommer fortjener spesielloppmerksomhet, fordi de metodemuligheter som her ligger (kjernetransplantasjonkombinert med in vitro fertilisering) kan tjene som døråpner for etisk akseptable former

for intervensjoner på kimbanenivå: «...the therapeutic approach entails enucleation ofthe patient’s oocyte; enucleation of a donor’s oocyte to provide normal mitochondria ina cytoplast; transfer of the patient’s nucleus to the donor’s cytoplast; in vitrofertilization (IVF) of the nuclear transplanted oocyte; and implantation into the patient’suterus» (9).

Hovedargumentet til støtte for denne type intervensjon på kimbanenivå er at denutelukker en del risikomuligheter som i dag knytter seg til somatiske genterapiforsøk,som risikoen forbundet med bruken av virale transfeksjonsvektorer eller risikoen knyttettil penetrering av kjernemembraner. Dersom dette medfører riktighet blir selvsagtargumentet for å opprettholde et absolutt forbud mot genetiske intervensjoner påkimbanenivå vanskeligere å forfekte.

Den foreløpige konklusjon som synes å følge av disse overveielser er at fire ulikedimensjoner bør legges til grunn i vurderingen av genetiske intervensjonsforsøk:celletype (somatiske celler versus kimbaneceller), hensikt (terapi versus enhancement),type DNA (mitokondrialt versus nukleært DNA) og tidspunkt for intervensjon(prenatalt versus postnatalt, barn versus voksne). Denne ”dimensjonering” gir i nesteomgang muligheten for å differensiere mellom seks ulike kategorier av genetiskeintervensjoner; som kjennetegnes av økende risiko - og derfor avtagende etiskakseptabilitet - ettersom man beveger seg nedover på listen:

1. Postnatal genterapi på barn eller voksne på nukleært DNA eller mitokondrialt DNA isomatiske celler,

2. Prenatale genterapiforsøk in utero på nukleært DNA eller mitokondrialt DNA i somatiske celler,

3. Mitokondrial kimbane-manipulasjon (kjernetransplantasjon + IVF)4. Kimbaneintervensjon på nukleært DNA,5. Enhancement i forhold til nukleært DNA i somatiske celler, og6. Enhancement i forhold til nukleært DNA i kimbaneceller.

Ekspertgruppen finner grunn til å understreke at ovennevnte dimensjonering,kategorisering og etiske rangering av genterapeutiske forsøk nok vil fordre nyejusteringer etter hvert som dette fagfelt utvikler seg. Det vil derfor være viktig med enkontinuerlig etisk diskusjon av nye genterapiprotokoller i fagmiljøene. Gruppen finnerogså grunn til å peke på at den anser de to siste kategoriene av genterapeutiskemanipulasjonsmuligheter nevnt ovenfor – såkalt genetisk enhancement ellerkvalitetsforbedring – som etisk forkastelig under enhver omstendighet. Sist, men ikkeminst, er det etter ekspertgruppens oppfatning viktig at forholdene også legges til rettefor forskning omkring de etiske sider av denne virksomhet. Slik forskning er ikke barefaglig relevant, men kan også bidra til å legge grunnlaget for en åpen og informertoffentlig debatt om dette viktige utviklingsfeltet.



Referanser1. Richter G, Bacchetta MD. Interventions in the human genome: some moral and

ethical considerations. J.Med.Philos. 1998;23(3):303-17.2. Gene therapy and the germline [editorial; comment]. Nat.Med 1999;5(3):2453. Schneider H, Coutelle C. In utero gene therapy: the case for [comment] [see

comments]. Nat.Med 1999;5(3):256-7.4. Billings PR. In utero gene therapy: the case against [see comments]. Nat.Med

1999;5(3):255-6.5. World Medical Association Reclaration of Helsinki. Recommendations guiding

physicians in biomedical research involving human subjects Adopted by the 18th World Medical Assembly Helsinki, Finland, June 1964 and amended by 29th World Medical Assembly, Tokyo, Japan, October 1975, 35th World Medical Assembly, Venice, Italy, October 1983 41st World Medical Assembly, Hong Kong, September 1989 and the 48th General Assembly, omerset West, Republic of South Africa, October 1996, Basic principles 4.

6. CIOMS’ International Ethical Guidelines for Biomedical Research Involving HumanSubjects, Geneva 1993, guideline 5.

7. Seibel P, Trappe J, Villani G, Klopstock T, Papa S, Reichmann H. Transfection of mitochondria: strategy towards a gene therapy of mitochondrial DNA diseases. Nucleic.Acids.Res 1995;23(1):10-7.

8. Cohen J, Scott R, Schimmel T, Levron J, Willadsen S. Birth of infant after transfer ofanucleate donor oocyte cytoplasm into recipient eggs [letter] [see comments]. Lancet 1997;350(9072):186-7.

9. Rubenstein DS, Thomasma DC, Schon EA, Zinaman MJ. Germ-line therapy to cure mitochondrial disease: protocol and ethics of in vitro ovum nuclear transplantation. Camb.Q.Healthc.Ethics. 1995;4(3):316-39.

15. Klinisk anvendelse av genterapi – status, mulig-heter og begrensninger

15.1 StatusDen første pasienten ble behandlet med genterapi for snaut 10 år siden. Siden den ganger 3-4000 pasienter blitt behandlet med ulike genterapimetoder i mer enn 400 ulike,kliniske studier. Genterapi er ikke etablert behandling ved noen sykdommer i dag,bortsett fra ved bruk av løselige antisens oligonukleotider mot cytomegalovirus (CMV),som er godkjent for bruk i USA ved infeksjoner med dette viruset i øyet hos pasientermed AIDS. Genterapifeltet bærer i dag preg av klinisk forskning. De flestegenterapistudiene er utført i USA. Men de siste årene har det også vært oppbygging avgenterapifeltet i Europa.

Det store flertallet av kliniske studier er tidlige utprøvninger med få pasienter i hverstudie. Det er påbegynt tre fase III-studier, men resultatene fra disse foreligger ennåikke. Det vil ventelig gå minimum 3-5 år før man får konklusive svar fra uavhengigefase III-studier innen samme sykdomskategori. Dette betyr at genterapi i Norge troligfortsatt vil være klinisk forskning i den nærmeste 3-5-års perioden, og bør ikke tilbyspasienter i Norge uten at de inngår i definerte kliniske studier (unntak CMV-antisens-terapi).

15.2 SykdomsgrupperGenterapi har vært testet ut ved både sykdommer der det er feil i arvematerialet, sliksom monogene sykdommer og kreft, og ikke-arvelige sykdommer der genterapi kanbenyttes for å tilføre et medikament/virkestoff. De fleste genterapistudiene har værtutført ved kreft. Det foreligger også mange genterapistudier i forbindelse medvirusinfeksjoner (spesielt HIV, men også andre virusinfeksjoner) og ved arveligemonogene sykdommer. I de siste årene er det også kommet flere studier innen hjerte-ogkarsykdommer, og det er også påbegynt genterapistudier for behandling av autoimmunesykdommer og visse nevrologiske sykdommer som amyotrofisk lateral sklerose (ALS).Ved enkelte nevrologiske sykdommer som Parkinsons sykdom og Alzheimers sykdom,er kliniske studier nært forestående. Felles for de eksisterende genterapistudiene er atalle gjelder pasienter med alvorlig sykdom uten tilfredsstillende alternativ behandling.Lovende resultater er observert i tidlige kliniske forsøk ved kreft og nylig også ved visseformer for hjerte- og karsykdommer.

Innen kreft er det observert tumorresponser hos flere pasienter i fase I/II-studier, spesieltved ulike immunterapiprotokoller og ved tilførsel av tumorsuppressorgener, menseffekten av medikamentaktivering (pro-drug genterapi) er mer usikker. Det er i flereulike genterapistudier ved kreft sett tilbakegang av svulster, hovedsakelig lokalt vedinjeksjonstedet (partielle responser), og i sjeldne tilfeller også komplett remisjon (ikkelenger noen påvisbare kreftsvulster hos pasienten) . Dog er det ennå ikke vist at



genterapeutisk behandling har ført til helbredelse av kreft. Ved hjerte-og karsykdommerer det nylig rapportert interessante prekliniske funn og lovende resultater i tidligekliniske utprøvinger for behandling av nye fortetninger (re-stenose). Imidlertid er disseutprøvningene kommet kort, og resultater fra studiene er ikke publisert. For arveligemonogene sykdommer, som ved adenosin deaminase (ADA-mangel), er det vist at detoverførte genet kan ha funksjon in vivo over lengre tid og produsere ADA, men dettekan ennå ikke erstatte tilførsel med konvensjonelt enzym (Peg-ADA). Ved andreimmunsvikttilstander, cystisk fibrose, hemofili og Gauchers sykdom er det foreløpigikke vist sikker klinisk effekt av genterapi. Men det foreligger interessante prekliniskedata fra eksperimentelle modeller i store dyr når det gjelder bl.a. hemofili. Ved HIV erdet gjennomført en fase II-studie som ikke ga konklusive resultater, bla. fordi pasientenefikk annen behandling samtidig. Sikre kliniske effekter er ikke rapportert for genterapiav pasienter med HIV eller andre virussykdommer (bortsett fra CMV), men en rekkeinteressante prinsipper er under utprøvning.

15.3 Begrensninger og muligheterDagens begrensninger for suksess ved genterapi kan i stor grad tilskrives problemer medgenoverføringen. Optimalisering av genoverføring utgjør derfor hovedfokus igenterapiforskningen. Det er imidlertid en rivende teknologisk og kunnskapsmessigutvikling innen dette feltet, og fremtidige muligheter innen genterapi er mange.

Optimalisering av genoverføring

Mer effektiv og målstyrt genoverføringFordi genbiter i seg selv transporteres svært dårlig over cellemembranen og inn tilkjernen der de skal virke, kobles de ofte til vektorer som medfører et bedret opptak.Vektorer kan ses på som transportvogner som transporterer genbitene inn i cellene. Viruser spesiallaget for å vandre inn i og overføre arvemateriale til celler og derfor benyttesofte modifiserte, inaktiverte viruspartikler som vektorer. Hovedproblemet med dagensgenterapi er problemer med genoverføring. Det er for de fleste formål nødvendig bådemed en mer effektiv genoverføring og et mer langvarig genuttrykk i cellene. Ethovedfokus innen genterapiforskningen tar derfor sikte på å bedre genoverføringen tilhumane celler, både ved å lage bedre modifiserte virale vektorer og ved å videreutvikleikke-virale leveringssystemer. I tillegg er det ønskelig med bedre målcelleselektivitet.Det arbeides med å koble genkonstrukter til molekyler som binder seg spesifikt tilønskede målceller, for å bidra til bedre og mer selektivt opptak i målcellene. I løpet avde siste årene har man fått en betydelig økt innsikt i hvordan molekyler transporteresmellom ulike deler i cellene (cell compartments). Denne kunnskapen har man utnyttet bl. a. ved å koble små peptider medlokaliseringssignal til cellekjernen. Dette gir en mer effektiv transport av de overførtegenene inn i cellekjernen, og dermed øker effekten av genoverføringen.Et lignende prinsipp kan benyttes for å styre det uttrykte proteinet til andre deler avcellen ved å kople på genbiter som koder for spesifikke signalsekvenser. Slik indremålstyring er bl.a. benyttet for å uttrykke antistoffer mot vekstfaktor-reseptorer iendoplasmatisk reticulum for å hindre at reseptoren skal komme til celleoverflaten ogdermed forhindre at reseptoren blir biologisk aktiv.

Langvarig genuttrykk in vivo hos mennesker har foreløpig vist seg vanskelig å få til, selvom flere års effekt er observert bl.a. ved adenosin deaminase mangel. Dog må detpoengteres at ikke alle terapeutiske strategier krever langvarig genuttrykk i målcellene.Dette gjelder bl.a. immunogenterapi der man tenker seg at det for en aktivering av detspesifikke immunforsvaret bare kreves et kortvarig uttrykk av det terapeutiske genet forå få igangsatt immunresponsene. Likeledes kan det ved re-stenose være fordelaktig medet kortvarig genuttrykk, ettersom for kraftig stimulering kan føre til overproduksjon avblodkar med dannelse av karnøster, slik det bl.a. er vist i dyreeksperimentelle modeller.

Et annet nytt og prinsipielt anderledes redskap for innføring av gener i en celle er brukav kunstige kromosomer. Dette er modell-kromosomer, som kan bære relativt storegenbiter. I dyreforsøk er det nylig vist at kunstige musekromosomer, som er satt inn icellekjernen i en befruktet eggcelle, nedarves som vanlige kromosomer. Kunstigekromosomer kan imidlertid også være et viktig hjelpemiddel ved konvensjonellgenterapi. Dersom slike kunstige kromosomer kan overføres inn i målcellene på eneffektiv måte, kan genene som er satt inn i disse kromosomene kunne uttrykkes ogreguleres så virkelighetsnært som mulig.

Bruk av stamceller og dendrittiske cellerDet har lenge vært et betydelig problem å oppnå effektivt opptak i hvilende celler, sliksom humane hematopoietiske stamceller, som er en aktuell målcelle for flere former forgenterapi. For tiden er det stor entusiasme omkring bruk av modifiserte lentivirus (HIV-virus-familien) ettersom det har vist seg at selv om man fjerner de aller fleste toksiskegenene fra for eksempel HIV-viruset, vil det likevel effektivt infisere hvilende celler. Detgjøres nå forsøk med modifiserte lentivirale vektorer i forbindelse med genoverføring tilhematopoietiske stamceller, og resultater fra dyremodellstudier og prekliniske forsøk erlovende. Det er et viktig uavklart sikkerhetsaspekt ved bruk av slike modifisertelentivirus om disse kan rekombinere tilbake til potensielle virulente vill-type virus.

For øvrig gir den nye forståelsen av stamceller, og stamcellekonseptet som er kommet desiste årene, nye angrepsvinkler. Det er vist i dyreeksperimenter at mesenkymalestamceller fra beinmarg kan slå seg ned i ulike organer, og slike celler kan derfor væreattraktive målceller i forbindelse med genterapi av arvelige bensykdommer. I tillegg erdet vist at ulike stamceller kan utvikles til andre typer celler, bl.a. kan stamceller ibeinmarg utvikles til muskel- og nerveceller, og nervestamceller i hjernen kan utviklestil blodceller in vivo. Endelig gir kloning av humane, embryonale stamceller en teoretiskmulighet for bruk av genmodifiserte, embryonale stamceller til ulike terapeutiske formål.Bl.a. kan man tenke seg at slike celler kan genmodifiseres og differensiere fram tilønskede effektorceller. Modifikasjon av donorceller i forbindelse med transplantasjonfor å redusere transplantasjonsreaksjoner, er en aktuell problemstilling, spesielt iforbindelse med xenotransplantasjon. Ved immunterapi er det i økende grad tatt i brukdendrittiske celler som er celler som spiller en avgjørende rolle in vivo for å igangsetteimmunresponser. Overføring av gener som gir immunrespons til dendrittiske celler invivo eller in vitro, vil kunne øke effektiviteten av immunogenterapi-protokoller.



Redusert immunrespons mot vektoredelenDet arbeides også med å utvikle vektorer som reduserer immunresponsene mot selvevektoren, ettersom immunresponser mot vektorer både kan gi bivirkninger, og begrenseeffekten av genterapien fordi de genmodifiserte cellene ødelegges. Det er vesentligvektordelen som gir immunresponser, og det pågår derfor et betydelig internasjonaltarbeid for å fremskaffe bedre vektorer som gir mindre immunrespons. Mer modernemodifiserte adenovirus er under utvikling, der en del av genene som gir immunresponser fjernet uten at dette reduserer opptaket i celler (”gutted” virus). I tillegg er det gjortprekliniske forsøk med å tilsette kjente vektorer gener som demper en immunrespons.

Regulert genuttrykkEt betydelig problem med dagens genterapi er at man ikke får et regulert uttrykk avgenet i målcellene. Derfor må man benytte gener som ikke er toksiske effekter når deoveruttrykkes, slik som adenosin deaminase (ADA-defekt). Dersom man skal benyttegenterapi for eksempel i forbindelse med diabetes, vil det være ønskelig å setteinsulingenet i celler med de regulatoriske sekvensene bevart, slik at insulinproduksjonenviser normal regulering i forhold til hormon- og sukkernivåer i blodet. Man kan bl.a.tenke seg slike insulinproduserende, genmodifiserte celler satt inn i en biologisk kapsel ikroppen for å hindre avstøting. For øvrig gjøres det i dag en rekke forsøk med å benytteregulatoriske sekvenser for å få uttrykk av genet i bestemte celletyper der deregulatoriske sekvensene normalt er aktive, slik som bruk av tyrosinasepromotor vedbehandling av malignt melanom.

DNA-vaksinasjon - et nytt vaksineprinsippMed tanke på DNA-vaksinasjon er det vist, bl.a. for malaria og enkelte virusinfeksjoner,at dette ved profylaktisk bruk kan gi immunresponser. Det er imidlertid betydeligusikkerhet knyttet til sikkerhet av DNA-vaksiner, spesielt brukt i profylaktisksammenheng i en normalbefolkning. Terskelen for utprøving av DNA-vaksiner sombehandling av alvorlig sykdom er imidlertid lavere, og flere innledende kliniske studiermed terapeutiske DNA-vaksiner er igangsatt. For å få enda kraftigere immunresponsergjøres det forsøk der et terapeutisk gen er koblet til andre immunstimulatoriskemolekyler, for eksempel gener for cytokiner.

Behandling med løselige antisens-molekyler og ribozymerLøselige antisens-molekyler er det konseptet som er kommet lengst innenfor genterapi, iog med at antisens oligonuleotider mot CMV kan fås som legemiddel. Det er ogsåinteressante utprøvninger med bruk av løselige antisensmolekyler mot andrevirusinfeksjoner og ved visse kreftformer. Antisens-molekyler og ribozymer motfaktorer som påvirker dannelse av blodkar kan være viktig både med henblikk på hjerte-og karsykdommer, men også i behandling av kreft. Nylig er det også startet forsøk medbruk av antisensmolekyler mot NF-kB ved autoimmune tarmsykdommer (Crohnssykdom og ulcerøs colitt). Det er lite erfaring med ribozymer i kliniske studier, menantisens-molekyler og ribozymer forventes en økt effektivitet gjennom bedret opptak ognedsatt nedbrytning, på basis av modifikasjoner av den kjemiske oppbyggingen.

Nye genterapistrategier – prekliniske studier i dyremodellerDet er betydelig forskningsaktivitet omkring peroral genterapi, dvs. levering avterapeutiske gener gjennom mage-/tarmkanalen. Det er gjort dyreeksperimentellemodeller i forbindelse med allergi mot peanøtter der genet som koder for det viktigsteallergenet gis dyrene peroralt. Dette har medført svekket allergisk immunrespons hosdyrene ved eksponering mot peanøttantigenet etterpå. Likeledes er det vist at peroraladministrasjon av β-galaktosidasegenet i en adeno-assosiert virusvektor, ga langvarigklinisk bedring i en dyremodell for laktoseintoleranse. Peroral genterapi med bruk av”genetiske piller” har derfor et klart potensiale i behandling av ulike sykdommer. Slikestudier er foreløpig ikke startet på mennesker.

Det skjer normalt en gjennomgripende endring i blodforsyningen etter fødselen. Detteforårsakes av en lukking av en blodåre, ductus arteriosus, som bare er åpen i fosterlivetog som normalt lukkes umiddelbart etter fødselen. Ved visse hjertemisdannelser kan detimidlertid være fordelaktig at ductus arteriosus ikke lukkes med en gang. Prekliniskeforsøk i sauefostre har vist at det er mulig å hindre lukkingen av ductus arteriosus etterfødsel ved hjelp av in utero genterapi. Et genkonstrukt, som hemmer dannelsen avfibronektin, ble injisert i ductus arteriosus på sauefostre etter vel halvgåttdrektighetsperiode. Man klarte derved å forhindre lukking av ductus arteriosus hoslammene etter fødselen. Disse forsøkene viser på en elegant måte hvilke mulighetergenterapien gir.

Ved korrigerende genterapi setter man i dag inn et nytt gen i tillegg til det defekte genet.Det er utviklet metoder for å bytte ut bestemte gener (homolog rekombinasjon), der etdefekt kan erstattes med et normalt gen. Slik teknologi er i dag kun i bruk idyremodeller. Foreløpig er denne teknologien på langt nær effektiv nok til at den kanappliseres i humane studier, men den representerer et interessant fremtidsmål. I tilleggkan det tenkes at man kan korrigere mindre gendefekter ved hjelp av genterapi for åreparere mutert DNA. I visse situasjoner kan kunstige kromosomer ha klare fordeler.Disse kan inneholde store arvestoffbiter og derfor overføre både store gener ogkomplekse kontrollområder. Disse vil replikere og segregere stabilt ved celledeling oghar den fordel at resten av arvestoffet ikke skades ved integrasjon. Levering erimidlertid et problem, siden molekylene er så store at de må injiseres direkte i cellen,noe som begrenser anvendelsen til transformasjon av stamceller.

Det er også viktig å poengtere at en økt biologisk forståelse av sykdom ogsykdomsmekanismer vil bidra til en bedre og mer logisk tilnærming via genterapeutiskemetoder. Ikke minst forventes det at karakteriseringen av det humane genom, som vilvære ferdig i løpet av få år og kunnskap om den biologiske funksjonen til de forskjelligegenene, vil bidra til betydelig økt kunnskap vedrørende sykdom ogsykdomsmekanismer.



16. Konsekvenser for norsk helsevesen og medisinsk forskning

De første pasientene i Norge er behandlet med genterapi ved Radiumhospitalet iforbindelse med to godkjente protokoller for behandling av kreft. Begge studier er ledd istore, flernasjonale multisenterstudier. Genterapi er ikke standardbehandling ved noensykdom i dag (med unntak av antisens mot cytomegalovirus ved spesielle indikasjoner).Genterapi vil med stor sannsynlighet fortsatt være klinisk forskning i de nærmeste femårene. Utprøvingen av genterapi er imidlertid kommet så langt at det er viktig at Norgedeltar i systematisk utprøvning av enkelte genterapiprinsipper, samtidig som man nåogså bygger opp kompetanse for å ta i bruk og utvikle fremtidig genterapi som etfremtidig behandlingsprinsipp. Ekspertgruppen mener på dette grunnlag at det er viktigå satse nasjonalt for en oppbygging av genterapikompetanse, i tråd med anbefalingen fraKreftplanen og foreløpige politiske vedtak om statlige midler til to sentre i Norge(Haukeland sykehus og Radiumhospitalet).

Ved behandling av Str.prp. no. 61 (1997-98) om Nasjonal Kreftplan og plan forutstyrsinvestering ved norske sykehus, sluttet Stortinget seg til Regjeringens forslag omå bruke NOK 95 mill i planperioden 1999-2003 til å styrke og videreutvikle dengenteknologiske kompetanse på regionsykehus-nivå både når det gjelder grunnforskningog klinisk forskning med tanke på genterapi mot kreft og andre sykdommer.

Ved behandling av Str.prp. no. 1 (1998-99) ble det bevilget NOK 5 mill til formålet for1999. Midlene er fordelt på Haukeland sykehus og Radiumhospitalet og skal benyttes tilutvikling av kompetanse i genterapi ved kreft. I Str.prp. no. 1 (1999-2000) er detforeslått at midler til videre kompetanseoppbygging inngår i NOK 226 mill som erforeslått bevilget til oppfølging av Kreftplanen.

16.1 Genterapirelatert aktivitet i NorgeDet meste av genterapiutviklingen har til nå skjedd i USA, men andre land, spesielt iEuropa, har i det siste satset i økende grad på utvikling av genterapi. I Sverige har det desiste årene vært en fokusert satsing på genterapi, spesielt ved tre sentre; Stockholm,Lund og Uppsala der det er bygget opp en betydelig infrastruktur. Bare bygget iUppsala for genom- og genterapiforskning har i seg selv kostet 50 mill. kroner.Tilsvarende er det gjort store utbygginger på de andre to stedene.

Molekylærbiologisk forskning, inkludert preklinisk, genterapirelatert forskning, pågår iNorge ved regionssykehusene og ved Radiumhospitalet, som alle redegjorde foraktivitet og planer til Sosial- og helsedepartementet (SHO) i forbindelse med fordelingav midler for 1999. Ekspertgruppen har mottatt fyldige rapporter fra Rikshospitalet,Regionsykehuset i Tromsø og Radiumhospitalet. En rapport fra Ullevål Sykehus bleoverlevert på det siste møtet i gruppen. Til tross for purringer, er det ikke mottatt

rapporter/planer fra Haukeland Sykehus eller Regionsykehuset i Trondheim. I tillegg tiløremerkede midler fra SHD, bidrar også enkelte av sykehusene med delfinansiering tilgenterapirelatert forskning og kompetanseoppbygging.

16.2 Oppbygging av genterapifeltet i NorgeEkspertgruppen diskuterte nøye hvordan en nasjonal oppbygging av genterapi burdeforegå. Det var enighet om at man burde satse på to ulike måter

1. Oppbygging av infrastruktur ved enkelte miljøer 2. Et nasjonalt program for kompetanseoppbygging innen genterapi

InfrastrukturoppbyggingGenterapi er et stort og komplisert høyteknologifelt som krever internasjonaltsamarbeid. Det krever betydelig tverrfaglig kompetanse og spesielle fasiliteter for åkunne utføre genterapistudier og prekliniske eksperimenter. Det har derfor vært vanliginternasjonalt å bygge opp større sentra som samlet har tilstrekkelig kompetanse ogtyngde til å bidra på dette feltet. Genterapigruppen ser det som viktig at man for detførste bør bygge opp infrastruktur i Norge vedrørende genterapiutprøvning. Etgenterapimiljø må være tverrfaglig sammensatt med høy kompetanse innen flere fagfelt,inkludert basal molekylærbiologi, og må ha dedikerte stillinger på heltid. I tillegg krevesdet fasiliteter for håndtering av vektorer på ulike sikkerhetsnivåer, samt behandling avpasienter i spesielle lokaliteter. Etter som genterapi er spesielt ressurskrevende,anbefales det at utbygging av infrastruktur i starten konsentreres på noen få steder.Ekspertgruppen mener således at kompetanse prinsipielt bør prioriteres foran enkelt-sykdomsgrupper, og at man bør satse der miljøene er best. Dette er forøvrig i tråd medHelsetilsynets anbefaling om oppbygging av genterapisentre på maksimalt tre steder.Det bør videre gis kontinuitet i bevilgningene, konferer blant annet betydningen avdedikerte stillinger. Det er ønskelig med en oppfølging av resultater og evaluering av demidlene som deles ut til infrastrukturoppbygging, for eksempel ved en gjennomgangmed miljøene etter ca. to år.

Det vil ut fra dagens situasjon spesielt være viktig å bygge opp kompetanse innen kreft.Likeledes bør man vurdere oppbygging av miljøer for hjerte- og karsykdommer, ogeventuelt for monogene sykdommer og infeksjonssykdommer. Det vil være viktig åbygge opp et nasjonalt nettverk innen genterapi. Når genterapi eventuelt blir etablertbehandling, vil det være nødvendig med en regional løsning der genterapi kan utføres påalle regionssykehus og på Radiumhospitalet. I Sverige er det ansett som kritisk å bygge opp to laboratorier for konstruksjon av viralevektorer og ett laboratorium for GMP-produksjon (Good Manifacturing Practice). VedRikshospitalet planlegges det et P3-laboratorium og ved Radiumhospitalet bygges det etavansert P2-laboratorium for genterapi. Ved et nytt Vestenghaugbygg vedRadiumhospitaleter det planlagt et P3-laboratorium. Ved begge disse institusjonene vildet være mulig å håndtere de fleste vektorene som er aktuelle til prekliniske og kliniskestudier. I Bergen har de tilgang til P3-laboratorier i dag til prekliniske forsøk (iBioblokken i Høyteknologibygget), men ikke lokaliteter for pasientbehandling. I de fåtilfeller der GMP-produserte vektorer og genkonstrukter ikke leveres av industripartneretil kliniske forsøk, anbefales det at man kjøper tjenesten kommersielt. Ekspertgruppen



mener derfor at det for tiden ikke er nødvendig med et nasjonalt genterapi-GMP-laboratorium i Norge i løpet av de første årene, men at opprettelsen av et sliktlaboratorium bør vurderes i et femårs perspektiv.

Nasjonalt program for kompetanseoppbygging innen genterapiGenterapi er en kostnadskrevende terapiform og bør bygges opp i samarbeid medinternasjonale grupper. I Norge er det flere miljøer som har idéer til potensiellegenterapiprotokoller basert på egen forskning, men så vidt vites er ingen av disse nærklinisk utprøvning. Det er viktig at Norge i framtiden også bidrar med egenutviklinginnen genterapi i tillegg til at utenlandsk kompetanse implementeres i norske miljøer(opplæringsforskning). Ekspertgruppen anser det for viktig at SHD, i tillegg tiloppbygging av infrastruktur, også støtter både klinisk forskning og grunnleggendeforskning innen genterapi. I Sverige er det foreslått et nasjonalt program gjennomsamarbeid mellom Cancerfonden, Medicinska forskningsrådet, Stiftelen för strategiskforskning og Wallenbergfonden. Via prosjektet fordeles etter søknad 60 mill SEK overen 5-årsperiode til genterapiprosjekter med vurdering fra en internasjonal faggruppe. Enlignende løsning kunne være av interesse også i Norge. Ett av fokusene for programmeter forskning omkring vektorer og genoverføring. I tillegg satses det på å gi midler tilbåde doktorgradsstipendiater (10 per år), post-doc stipendiater (5 per år) og spesieltgode/lovende forskere (en per år til etablering av en forskningsgruppe). Ekspertgruppenser det som hensiktsmessig at noe av midlene fra SHD til genterapi benyttes i et sliktprogram. Det påpekes viktigheten av kvalitetssikring av aktivitetene og fordeling ettersøknad.

Det anbefales at SHD oppretter en styringsgruppe som kan være rådgivende for bruk avmidler. I Sverige er det i tillegg en internasjonal komite som vurdererprogramsøknadene, og dette bør også vurderes i Norge. Oppbygging av nettverkgjennom nasjonalt og internasjonalt samarbeid bør etterstreves.

16.3 Sikkerhet og etikkDe sikkerhetsmessige aspektene ved genterapi har vært omfattet med betydelig interesseog bekymring. For de fleste tidligere studier er sikkerhet og bivirkninger viktigeresultatparametre. Det er hittil rapportert enkelte dødsfall i forbindelse medgenterapiutprøving. Det ene var en ung mann som i USA ble behandlet for en monogen,arvelig sykdom og som døde noen dager etter genterapi. Symptomene debuterteimidlertid i løpet av timer etter injeksjonen. Dødsfallet hadde overveiende sannsynligsammenheng med behandlingen, men årsaksforholdet er foreløpig ikke endelig klarlagt.En annen person døde under et genterapiforsøk ved hjerte- og karsykdom, men det erher uklart om dødsfallet kan settes direkte i sammenheng med behandlingen. Ibehandling av hjernesvulster med pro-drug genterapi er det observert inflammatoriskeresponser rundt injeksjonsstedet, og dyremodeller har vist at denne inflammasjonen kanvære relativt betydelig og langvarig.

For øvrig er forbausende få bivirkninger rapportert. Bivirkningene har stort settbegrenset seg til lokale bivirkninger i forbindelse med injeksjon og lett feber oginfluensasymptomer. Utvikling av symptomer eller tegn på autoimmunitet er ikkeobservert. I de studiene der rapporter foreligger er det ikke påvist spredning av

replikasjonskompetent virus fra pasienter til omgivelsene. Et viktig sikkerhetsaspekt ermulig overgang til kimbaneceller. Det vil, spesielt med systemisk terapi, være mulighetfor at det terapeutiske genet overføres til kjønnsceller og dermed potensielt kannedarves. Prekliniske dyreforsøk tyder imidlertid på at sjansen for overføring tilkjønnsceller er minimal med dagens aktuelle genterapiformer. Dog er det ennå ikkerapportert om pasienter som har fått barn etter tidligere gjennomgått genterapi. Uansetter det viktig at sikkerhets- og bivirkningsaspektet ved genterapi fortsatt overvåkes nøye.

Per i dag er genterapi bare aktuelt som somatisk genterapi i behandling av alvorligsykdom. Ved National institute of Health i USA er det nylig godkjent en protokoll medlivskvalitetssiktemål (forsøk på å redde synet hos pasienter med tosidig øyesvulst,retinoblastom). Dette understreker at hva som skal være behandlingssiktemålet medgenterapi er en viktig diskusjon og at grensesettingen er under utvikling. Mens genterapipå kjønnsceller og befruktede eggceller er forbudt, er det nå en intens diskusjon, spesielti USA, om genterapi på fostre. Argumentasjonen er at både genoverføring og effekt avgenterapi ved visse sykdomstilstander kan være bedre i fosterlivet. Ulempen er først ogfremst risikoen for spredning til umodne stamceller og kjønnsceller, ettersom det er merumodne celler i et foster og på grunn av små anatomiske forhold. Til nå er det søkt om toforprotokoller til regulatoriske myndigheter i USA som har konkludert med at detforeløpig er for mange usikkerhetsmomenter til å akseptere genterapi på fostre.Ekspertgruppen er enig i at man ikke bør tillate genterapi på fostre før mer kunnskapforeligger. Det må dog nevnes at genterapi på fostre kan være et alternativ til abortdersom den kan gjennomføres på en akseptabel måte.

En betydelig frykt vedrørende genterapi er potensiell bruk til forbedring av egenskaper(genetic enhancement) og ikke bare til behandling av sykdom. I dyr vil tilførsel avhormongener eller muskelgener kunne gi økt kroppsstørrelse og eventuelt øktmuskelmasse, og det er en uttalt frykt for at genterapi skal benyttes til slike formål, bl.a.i forbindelse med idrett. Det er grunn til å påpeke at dette i dag kun er teoretisk mulighos mennesker gjennom kimbanegenterapi, hvilket er ulovlig i alle land. I tillegg vilmange egenskaper som intelligens, hurtighet, styrke og utholdenhet være avhengig av etsamspill mellom mange ulike gener i tillegg til miljøfaktorer. Det er i dag bred enighetom at genetisk forbedring er etisk uakseptabelt. Likevel vil det være viktig hele tiden åha klare grenser for indikasjonene for tillatelse av genterapi. Ekspertgruppen fastholderat genterapi må reserveres til behandling av alvorlig sykdom og at forbedring avegenskaper ikke er etisk forsvarlig. Det vil derfor være viktig med en kontinuerlig etiskdiskusjon om nye genterapiprotokoller.

Det er i dag enorme teknologiske muligheter for genetisk manipulasjon av dyr, inkludertkloning og etablering av kimbaneendrede, genmodifiserte dyr. Kloning av humaneembryonale stamceller er et voldsomt framskritt, som imidlertid i teorien også kunnebrukes til framstilling av genmodifiserte mennesker. Ekspertgruppen har ikke gått inn påen inngående debatt om kimanebasert genterapi som er uetisk og ulovlig. Det erimidlertid viktig å være oppmerksom på økende muligheter til å "forbedre" embryo,eller kurere dets arvelige sykdommer. Nylig etablerte teknikker med mikroinjeksjon avkunstige kromosomer til mammalske celler kan f. eks. senke terskelen for slik"behandling", siden faren for å skade de øvrige kromosomene er minimal. I tillegg til de



sterke etiske motforestillinger mot "forbedring" av mennesker, er det også fagligrisikabelt at slike fremmede kromosomer vil komme inn i artens arvestoff. Dette manertil varsomhet og en nøye etisk debatt omkring feltet. Ekspertgruppen er av denoppfatning at forskning på de etiske sidene av genterapi også bør støttes.Ekspertgruppen fremholder videre at det er nødvendig både med en kontinuerlig oginformert offentlig debatt om disse spørsmålene i tillegg til de formelle lover oggodkjenningsordninger som regulerer aktiviteten.

16.4 LovgivningMange europeiske land regulerer genterapi gjennom sin vanlige legemiddellovgivning,og en kan spørre om det er nødvendig med en særlov i Norge. Det er uansett et klartbehov for enklere og samordnende saksbehandlingsregler på dette området. Det er forøvrig tatt et forsker-initiativ om en felles europeisk lovgivning for genterapiprotokollerog EU har gitt støtte til prosjektet. Selv om det synes at det norske avslaget til Sandoz-studien av thymidinkinase-behandling mot glioblastom var vel berettiget, rapporteres detat Norge har fått rykte som et land med streng holdning til genterapi. En tungroddsaksbehandling som gjør det vanskelig for norske miljøer å delta i internasjonalemultisenterstudier vil bidra til at ryktet opprettholdes, og det kan redusere interessen forå ta Norge med i slike utprøvninger. Sett fra en faglig synsvinkel er det viktig å fånorske, kliniske miljøer med på slike studier, slik at man kan bygge opp de tverrfagligemiljøene som vil være helt avgjørende for å bygge opp slik kompetanse. Ekspertgruppenanser det som viktig med en enklere og raskere saksgang i forbindelse med godkjenningav genterapistudier, men at denne likevel ivaretar samfunnets behov for kontroll ogdiskusjon om etiske prinsipper. Det synes som fullt ut tilstrekkelig at man må sende tresøknader; én om godkjenning av laboratoriene, én til Forskningsetisk Komité og én tilgodkjenning av legemiddelutprøvingen. Det anbefales at Statens Legemiddelkontrollsuppleres med et eget rådgivningsorgan på dette fagfeltet, slik man har det i England.

Det anbefales at de ulike prosedyrene innenfor genterapi reguleres med ulikesikkerhetskrav; spesielt bør behandling med ribozymer/antisens-molekyler i løseligform, som minner mest om konvensjonell legemiddelbehandling, ha noe enkleresikkerhetskrav enn øvrig genterapi. Det foreslås også at ”smarte virus”, som formelt ikkehører inn under genterapibegrepet, bør reguleres av samme lovgivning, ikke minst pga.faren for spredning av replikasjonskompetente virus. Likeledes bør genmarkørstudieromfattes av samme regelverk.

16.5 Helseøkonomiske betraktningerDet er et betydelig statlig engasjement både i USA og i ulike europeiske land iforbindelse med oppbygging av genterapi. Det er en betydelig interesse innenfarmasøytisk industri vedrørende deler av genterapifeltet, men det er en mer lunkeninteressert til genterapeutiske prosedyrer når det gjelder små sykdomsgrupper. I tillegger det opprettet en rekke mindre, bioteknologiske firmaer som er teknologibaserte ogmed interesse for feltet. Det er trolig at finansiering av utvikling av genterapi må skje påinternasjonal basis og i samarbeid mellom forskningorganer, helsevesenet og denfarmasøytiske industri. Fra en del av industrien hevdes det at statlige midler må dekke enrelativt større andel av genterapiutviklingen i forhold til det som er vanlig for andrebehandlingsformer, ikke minst på grunn av kostnadene med å utvikle legemidler på

grunn av den nitidige uttestingen og sikkerhetsaspektene ved genterapi. Dette gjelderkanskje spesielt sjeldne, arvelig sykdommer der utviklingskostnadene er betydelige ogder det i prinsippet i framtiden kan tenkes å være nok med en behandlingsrunde.

Utvikling av genterapeutiske behandlingsprosedyrer er meget kostnadskrevende. Det erberegnet at det i dag vil koste anslagsvis 1 til 1,5 millioner kroner bare forvektorproduksjon til 10 pasienter. Dette tilsvarer imidlertid ikke mer enn 6 kurer medtaxaner, et nytt og viktig middel i kreftbehandlingen. Likeledes er for eksempeleksisterende HIV-behandling også meget kostnadskrevende. Dessuten må det forventesat kostnadene synker etter som erfaringsgrunnlaget blir større og spesielt dersom man fårterapeutiske gjennombrudd. Selv om genterapi i prinsippet likevel er kostnadskrevendebehandling, vil det likevel kunne være totalt kostnadssparende dersom genterapi hareffekt, blant annet ved arvelige sykdommer. For ca. halvparten av disse har man liteneller ingen mulighet for behandling i dag og genterapi representerer ofte den enestemulighet for kurativ terapi. Dessuten er ofte dagens ineffektive behandlingsalternativermeget kostbare, som ved Gauchers sykdom. Det er en arvelig sykdom med forandringeri lipidstoffskiftet der en må regne med livslange utgifter til konvensjonell behandling foralle pasientene (det vi si i 30 – 50 år). I lys av dette kan en vellykket genterapeutiskintervensjon absolutt være lønnsom. For andre sykdommer er bildet mer komplekst,avhengig av kostnader og effekt av dagens behandling og hvilken effekt genterapi vil fåved disse sykdommene. Dessuten må det påpekes at enkelte genterapeutiske produktervil være mindre kostnadskrevende i produksjon når sikkerhetsaspektene er mer klarlagt.Dette gjelder for eksempel løselige antisens-molekyler og ribozymer, samt bruk avDNA-vaksiner.

Mindre pasientgrupper representerer et problem etter som det er mindre interesse fraindustrien for å utvikle genterapi ved slike sykdommer. Dette tilsier et størresamfunnsansvar for disse sykdomsgruppene og et internasjonalt samarbeid. Det kanvære aktuelt å samle kompetansen for enkelte slike sykdommer på nasjonal basis, mendet bør også vurderes om enkelte slike pasienter bør behandles i utlandet nårbehandlingseffekt er dokumentert. Det kan også være aktuelt med et nordisk samarbeidfor slike pasientgrupper.

Selv om genterapi i dag må regnes som høykostmedisin, vil utgiftene likevel væresammenlignbare med andre kostbare behandlingsalternativer. De eventuellebehandlingsffekter og kostnader av genterapi må således vurderes og prioriteres motandre helseoppgaver på vanlig måte. En samlet nasjonal prioritering og utvikling avgenterapifeltet synes uansett viktig. For det første kan man bidra til en systematiskprioritering av ulike genterapiformer og bygge opp nasjonal kompetanse til å etablereslik behandling i rutinebehandling av pasienter når det er grunnlag for dette. Enprioritert translasjonsforskning og utvikling innen genterapi vil dessuten motvirkeunødig press for å ta i mot nye og spennende metoder før det er vist at de har effekt ogderved etablering av metoder nasjonalt på et sviktende helhetsgrunnlag.

16.6 Ny evalueringGenterapi er ennå i en tidlig fase av klinisk forskning, og det er vanskelig å si hvilkenplass dette vil få i norsk medisin i framtiden. Ettersom svaret på en del sene kliniske


forsøk, inkludert fase III-forsøk vil foreligge i løpet av de nærmeste årene, kan det værehensiktsmessig med en ny evaluering av feltet i løpet av 3-5 år og eventuelt oppdateringav databasene.



17. English summary

It has been approximately 10 years since the first patient was treated using gene therapy.Since then between three and four thousand patients have been treated with differentgene therapy strategies in more than 400 clinical studies. In Norway the 3 first patientsto be treated with gene therapy were recruited at The Norwegian Radium Hospital, aspart of two approved protocols for cancer treatment. Both studies are large internationalmulticenter studies.

Gene therapy is today dominated by preclinical and clinical research. Development ofgene therapy must, like other new therapeutic methods, go through a series of differentsteps before it can be introduced for the regular treatment of patients. Preclinicalresearch involves the use of both cell cultures and research animals. The next step isclinical trials in humans. Clinical trials can be subdivided into different phases (phase I,II and III). The effect of the methodology under assessment and its place within thehealth care system is primarily determined from phase III randomised controlled trials.Several thousand articles have been published regarding gene therapy. Of these onlyapproximately 80 articles describe results from clinical trials. This indicates that mostgene therapy-related research is focused on preclinical issues. The majority of genetherapy studies have been performed in the USA. Recent years have, however,witnessed a considerable increase in gene therapy-related research and development inEurope.

In this health technology assessment report a total of 401 gene therapy protocols wereidentified. Most of these studies are phase I or II with few patients in each study, andonly three of the protocols represent phase III studies. It should be pointed out that noneof the existing international databases of gene therapy protocols are complete and thatthis report excludes gene marking in its definition of gene therapy.

Apart from the use of soluble antisens oligonucleotides against cytomegalovirus(CMV), which has been approved in USA for use in eye infections among AIDSpatients, gene therapy is not an established treatment modality for any disease today.Phase III studies are on-going and results have not yet been published. It will probablytake more than 3 years before definitive answers from independent phase III studieswithin the same disease subgroup have been generated. In Norway, gene therapy willprobably remain at the clinical research stage for the next 3-5 years. Thus no patient inNorway today should be offered treatment with gene therapy unless they are included inclinical protocols (except for CMV antisense therapy).

Disease typesGene therapy has been tested for different types of disease, in particular in differentgenetic diseases. This includes both inherited diseases, resulting from mutations in asingle gene, and diseases where mutations in several genes can contribute to diseasedevelopment, such as cancer. In addition, gene therapy can also be implemented inother diseases in order to add a drug or an active component. While most gene therapystudies have been performed in the treatment of cancer, some have targeted viralinfections (HIV in particular, but also others) and monogenic diseases where the geneis characterised and cloned. During the past few years several studies withincardiovascular diseases have been initiated and recently trials have also beencommenced in autoimmune diseases and certain neurological diseases such asamyotrophic lateral sclerosis (ALS). What the current studies have in common is thatall relate to patient groups having serious diseases that lack adequate alternativetreatment. Promising results have already been observed in early cancer clinical trialsand also recently in certain forms of cardiovascular diseases.

Summary of the most important conclusions and recommendationsfrom the expert group

1. Three Norwegian patients have been treated with gene therapy against cancer. Gene therapy is today, with a minor exception (treatment of a special viral eye infection), not an established treatment modality in Norway. Norwegian patients should only be offered gene therapy as part of clinical studies.

2. Gene therapy has developed to a point where it is important to build up national competence in the field. The Norwegian Ministry of Health and Social Affairs has recommended that government funds be directed towards competence building at two centres in Norway, Haukeland Hospital and The Norwegian Radium Hospital.

The expert group thoroughly discussed a national gene therapy effort in a 5 yearperspective. It was agreed that two different strategies should be used:

a) To build up infrastructure at certain selected milieus.b) To start a national program for gene therapy research, which should include both

preclinical and clinical research.

When gene therapy eventually becomes an established treatment modality, it will benecessary to establish facilities at the different regional hospitals and at TheNorwegian Radium Hospital. It is suggested that the Ministry establish a scientificsteering committee for the evaluation of projects that will be generated from thesedifferent centres.

3. Ethical considerations.

• The expert group considers somatic gene therapy to be ethically sound and finds that this does not represent a new ethical principle. The expert group confirms that gene therapy, for the time being, must be reserved for treatment of serious disease.


• It is important to point out that both children and adults should be evaluated for gene therapy research. Gene therapy research should not be avoided among in children just because the subjects are children.

• The expert group finds that gene therapy in utero should not be performed until moreknowledge is available.

• Germline gene therapy or gene manipulation of embryos or germ cells should be forbidden in accordance with international consensus and Norwegian law.

• Genetic enhancement should not be allowed under any circumstances.

• It is important that the ethical discussions concerning gene therapy be on-going, in particular with respect to new gene therapy protocols.

• Research on the ethical issues related to gene therapy should be supported.

• The expert group maintains the necessity for a continued and informed public debate regarding these issues, in addition to the formal regulations and routines for approvalwhich today regulate human gene therapy.

4. The expert group states that it is important that the safety and side effects of gene therapy continue to be thoroughly investigated and supervised.

5. The expert group considers it important to obtain more convenient procedures regarding the approval of gene therapy studies while at the same time ensuring that the process still covers the needs of society with respect to control and ethical considerations. It is suggested that three applications should be sufficient, one for laboratory approval, one for the ethical committee and yet another for approval of drug testing. It is recommended that the Norwegian Medicines Control Authority be augmented with a specific advisory committee for gene therapy, similar to the current situation in England.

6. The different procedures on gene therapy should be regulated with different safety restrictions. Thus, treatment with ribozymes and antisense oligonucleotides in soluble form, which is reminiscent of conventional drug treatment, should have moresimplified safety demands than other gene therapy methods. It is recommended that smart viruses and gene marking studies, which are not included in the definition of the gene therapy in this report, should be regulated like gene therapy.

7. Gene therapy is still in an early phase of clinical research and it is difficult to foresee the influence of gene therapy in the Norwegian health care system in the future. As the results of several phase III clinical studies will be available in the next couple of years, it is recommended that a new evaluation of this field be performed within three to five years. This includes updating of the gene therapy databases.

8. A national strategy and development of the gene therapy field is important to achieve. This will make it possible to systematically prioritise different gene therapy


methods, to build up national competence in the field and to establish gene therapy as regular treatment whenever this will be indicated. A strengthening of the transfer between basic and clinical research (translational research) within gene therapy will prevent unnecessary pressure for establishment of such new and exciting methods before their clinical effect has been demonstrated, and thus also prevent the inappropriate and uncoordinated establishment of new methods at the national level.



Vedlegg 1

Evidenstabeller - publiserte resultater fra genterapi-protokoller

Kreft (cancer)Monogene sykdommer (monogenic diseases)Infeksiøse sykdommer (infectious diseases)Hjerte- og karsykdommer (cardiovascular diseases)Andre sykdommer (other diseases)

Vedlegg 2

Sentrale uttrykk i genterapi

Antisens-nukleinsyrer: Nukleinsyre-kjede som består av motsvarende (komplementæreog antiparallelle) byggestener til rekkefølgen av byggestenene i et bestemt område av etmålgen hvis uttrykk vi ønsker å påvirke. Er ofte inkorporert i vektorer, men benyttesogså i løselig form som små, ofte syntetiske oligonukleotider uten regulatoriskeelementer. Disse har ikke selv evne til formering og kan ikke bygges inn i målcellensDNA. Bruk av løselige antisens-molekyler ligner prinsipielt mye på konvensjonelllegemiddelbehandling. Ekspertgruppen definerer antisens-oligonukleotider somgenterapi, hvilket er i tråd med de fleste internasjonale fora.

DNA: Forkortelse for deoksyribonukleinsyre. Den kjemiske substansen i kromosomersom utgjør arvematerialet.

DNA vaksiner: Intramuskulær injeksjon av gener/genfragmenter der hensikten er åfremkalle en immunrespons rettet mot tilført genmateriale. Kan betraktes som enspesiell form for genterapi. Inndeles i profylaktiske (forebyggende) og terapeutiskeDNA vaksiner. Kun terapeutiske DNA vaksiner omfattes av ekspertgruppens definisjonav genterapi. Terapeutiske DNA vaksiner prøves ut i dag ved infeksjonssykdommer ogkreftsykdommer.

Ex vivo genterapi: Genterapi "utenfor" kroppen (in vitro). Celler tas ut av kroppen,genmateriale tilføres hvorpå de genetisk endrede cellene settes tilbake i organismen.

Gen: Den del av DNA-molekylet som inneholder koden for oppbyggingen av et protein.

Genterapi: Overføring av DNA/RNA til målceller i behandlingsøyemed. Genmaterialeoverføres til fremmed celle for å korrigere en genfeil eller for å introdusere en nyfunksjon. Tilført genmateriale bygges enten inn i målcellens DNA eller forblir løselig.Denne rapporten befatter seg kun med somatisk genterapi, og begrepet genterapibenyttes synonymt med somatisk genterapi. Ekspertgruppen innskrenker definisjonen tilå gjelde genterapi som ledd i behandling av alvorlig sykdom. Genterapi somforebyggende tiltak omfattes følgelig ikke i definisjonen. Ekspertgruppens definisjon av genterapi inkluderer antisens- og ribozym-molekyler samtterapeutiske DNA vaksiner, men ekskluderer markørstudier og profylaktiske DNAvaksiner. Definisjonen av genterapi har endret seg over tid, og per i dag finnes ingenenhetlig definisjon av begrepet. Ekspertgruppens definisjon er i overensstemmelse medHelsetilsynets definisjon av genterapi og definisjonen i de fleste internasjonale fora.

Genom: Omfatter alt DNA (arvestoff) i en celle.


Immunterapi: Genterapi der hensikten er å stimulere det spesifikke og/eller uspesifikkeimmunapparatet. Ved kreft gjøres kreftcellene enten mer immunogene ved injeksjon avspesifikke gener i tumor eller immunresponsen styrkes ved å genmodifisere celler medgener som virker stimulerende på immunapparatet. Ved HIV-infeksjon kan likeledesimmunceller genetisk modifiseres for å styrke individets immunforsvar mot HIV. DNAvaksiner representerer en form for immunterapi.

In situ genterapi: Genterapi "i vevet". Genmaterialet eller genmodifiserte cellerplasseres direkte i det vevet der det skal virke.

In utero genterapi: Genterapi på foster.

In vitro: "I reagensrøret".

In vivo genterapi: Genterapi "i kroppen". Genmaterialet gis direkte til pasienten forderetter å bli tatt opp i målceller. Omfatter mange administrasjonsmåter, eksempelvisintravenøst, subkutant, intramuskulært, in situ, intraperitonealt, peroralt og inhalasjon.Antas å bli hovedform for genterapi når egnete overføringssystemer er utviklet. Relevantmetode for syntetiske oligonukleotider.

Kimbanebasert genterapi: Genterapi på kjønnsceller eller befruktede eggceller.Genoverføringen medfører en genetisk endring som nedarves til videre generasjoner.Anses ikke som etisk forsvarlig og er forbudt i Norge og andre vestlige land.

Kromosom: Trådaktige strukturer i cellen bestående av en DNA-kjede med en seriegener som følger etter hverandre samt ulike proteiner. Mennesket har 46 kromosomerordnet i 23 par.

Liposomer: Fettdråpe som kan tilsettes DNA for lettere å overføre genmateriale inn icellene.

"Lokkeduemolekyler": Korte RNA-molekyler som pga. strukturlikhet med virus-sekvenser vil binde regulatoriske virusproteiner og dermed "lokke" dem vekk (engelsk:decoys).

Markørstudier: Studier der celler merkes ved genmodifisering, der genet ikke harbiologisk effekt, men brukes for å merke målcellene. Omfattes ikke av ekspertgruppensdefinisjon av genterapi. Flere internasjonale databaser av genterapi-protokollerinkluderer markørstudier.Oligonukleotid: Små DNA/RNA-molekyler.

Plasmid: Liten bit av DNA som koder for gener og som kan mangfoldiggjøre seg iceller.

"Pro-drug": Overføring av et gen som spalter og omgjør et inaktivt stoff til aktivsubstans (medikamentaktivering), eksempelvis ved kreftbehandling til en aktiv cellegift.Genene som overføres kalles ofte for "selvmordsgener".


Ribozym: Antisens-molekyler der kjeden består av modifiserte DNA/RNA-byggestenermed enzymatisk kløvende effekt på RNA.

RNA: Forkortelse for ribonukleinsyre. Kjemisk substans som koder for proteiner.

"Smarte virus": Virus konstruert for kun å infisere og drepe kreftceller (onkolytiskevirus). Omfattes ikke av ekspertgruppens definisjon av genterapi, men har et prinsippliggende nært opptil genterapi.

Somatisk genterapi: Genterapi på kroppsceller (somatiske celler). Genetisk endringetter genoverføring nedarves ikke til videre generasjoner. Somatisk genterapi begrensesfølgelig til det individet som undergår behandling.

Vektor: Transportvogn for overføring av funksjonelt genmateriale(genoverføringssystem). Vektorer brukt i genterapi er virus-baserte (modifiserteDNA/RNA-virus) eller ikke-virale (eksempelvis plasmider og liposomer).


tidlig identiﬁkasjon og vurdering av nye metoder smm ... · smm 1/2000: genterapi forord...

Documents