การบำบัดด้วยยีนเป็นแนวทางหนึ่งที่น่าหวังในการรักษาโรคต่างๆ โดยการแนะนำหรือดัดแปลงยีนในเซลล์ของผู้ป่วย อย่างไรก็ตาม การบำบัดด้วยยีนเผชิญกับความท้าทายมากมาย เช่น การค้นหาเป้าหมายของยีนที่เหมาะสม การส่งยีนอย่างปลอดภัยและมีประสิทธิภาพ และการติดตามผลของการบำบัดด้วยยีนเมื่อเวลาผ่านไป เพื่อเอาชนะความท้าทายเหล่านี้ นักวิจัยจำเป็นต้องใช้แบบจำลองสัตว์ที่มีลักษณะใกล้เคียงกับสรีรวิทยาและพันธุกรรมของมนุษย์ ไพรเมตที่ไม่ใช่มนุษย์ (NHP) เป็นตัวเลือกที่เหมาะสมที่สุดสำหรับจุดประสงค์นี้ เนื่องจากพวกมันมีความคล้ายคลึงกันหลายประการกับมนุษย์ในแง่ของกายวิภาคศาสตร์ ภูมิคุ้มกันวิทยา และการแสดงออกของยีน
NHP คือสัตว์กลุ่มต่างๆ ที่อยู่ในอันดับไพรเมต ซึ่งรวมถึงมนุษย์ด้วย NHP เหล่านี้มีข้อดีหลายประการเหนือแบบจำลองสัตว์อื่นๆ สำหรับการวิจัยยีนบำบัด:
- มีความคล้ายคลึงทางพันธุกรรมกับมนุษย์ในระดับสูง ตั้งแต่ 93% ถึง 99% ขึ้นอยู่กับสายพันธุ์ ซึ่งหมายความว่าพวกมันสามารถแสดงยีนของมนุษย์ได้แม่นยำและเที่ยงตรงมากกว่าสัตว์ชนิดอื่น
- พวกมันมีระบบภูมิคุ้มกันที่ซับซ้อนที่สามารถติดตั้งการตอบสนองทั้งโดยธรรมชาติและแบบปรับตัวต่อแอนติเจนจากต่างประเทศ ซึ่งช่วยให้นักวิจัยสามารถประเมินความปลอดภัยและประสิทธิภาพของเวกเตอร์และผลิตภัณฑ์บำบัดด้วยยีนใน NHP ก่อนที่จะทดสอบในการทดลองในมนุษย์
- พวกเขามีขนาดสมองที่ใหญ่และความสามารถทางปัญญาที่ซับซ้อนซึ่งทำให้พวกเขาสามารถทำงานด้านพฤติกรรมต่างๆ ได้ ช่วยให้นักวิจัยประเมินผลกระทบของยีนบำบัดต่อการทำงานของระบบประสาทและความผิดปกติใน NHP ได้
เทคนิคในการศึกษาเป้าหมายการบำบัดด้วยยีนในไพรเมตที่ไม่ใช่มนุษย์
เพื่อศึกษาเป้าหมายการบำบัดด้วยยีนใน NHP นักวิจัยจำเป็นต้องใช้เทคนิคที่สามารถส่งยีนบำบัดไปยังเซลล์และเนื้อเยื่อที่ต้องการ และติดตามความคืบหน้าของการบำบัดด้วยยีนเมื่อเวลาผ่านไป เทคนิคที่ใช้กันอย่างแพร่หลายบางส่วน ได้แก่ :
การใช้ไวรัสพาหะเพื่อส่งยีนรักษาโรคไปยังไพรเมตที่ไม่ใช่มนุษย์
พาหะของไวรัสคือไวรัสดัดแปลงที่สามารถนำยีนแปลกปลอมเข้าสู่เซลล์ของสิ่งมีชีวิตที่เป็นโฮสต์ได้ ไวรัสพาหะมีข้อดีหลายประการสำหรับการบำบัดด้วยยีน เช่น ประสิทธิภาพสูง ความจำเพาะ และความเสถียร อย่างไรก็ตาม พาหะของไวรัสยังก่อให้เกิดความเสี่ยง เช่น ปฏิกิริยาภูมิคุ้มกัน ความเป็นพิษ และการกลายพันธุ์แบบแทรก ดังนั้น นักวิจัยจำเป็นต้องเลือกและเพิ่มประสิทธิภาพพาหะของไวรัสอย่างระมัดระวังสำหรับเป้าหมายการบำบัดด้วยยีนแต่ละชนิดและสายพันธุ์ NHP พาหะของไวรัสที่ใช้บ่อยที่สุดบางส่วนสำหรับการบำบัดด้วยยีนใน NHP ได้แก่:
- พาหะของอะดีโนไวรัส: สิ่งเหล่านี้ได้มาจากอะดีโนไวรัสที่ทำให้เกิดการติดเชื้อทางเดินหายใจในมนุษย์และสัตว์ เวกเตอร์อะดีโนไวรัสสามารถแปลงเซลล์ทั้งแบบแบ่งและไม่แบ่ง- และสามารถรับน้ำหนักบรรทุกขนาดใหญ่ได้ถึง 36 kb อย่างไรก็ตาม พาหะของอะดีโนไวรัสนั้นมีภูมิคุ้มกันสูงและเกิดขึ้นชั่วคราว ซึ่งหมายความว่าพวกมันกระตุ้นการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันที่แข็งแกร่งและสูญเสียการแสดงออกเมื่อเวลาผ่านไป
- เวกเตอร์รีโทรไวรัส: สิ่งเหล่านี้ได้มาจากรีโทรไวรัสที่รวมสารพันธุกรรมของพวกมันเข้ากับจีโนมของโฮสต์ เวกเตอร์รีโทรไวรัสสามารถแปลงเซลล์ได้เพียงการแบ่งเซลล์ และสามารถรับน้ำหนักบรรทุกขนาดเล็กได้ถึง 8 kb อย่างไรก็ตาม พาหะไวรัสรีโทรไวรัสมีความเสถียรและคงอยู่ ซึ่งหมายความว่าพวกมันจะคงการแสดงออกไว้เป็นเวลานาน เวคเตอร์รีโทรไวรัสรวมถึงเวคเตอร์เลนติไวรัส (ที่ได้มาจาก HIV) และเวคเตอร์ของแกมมารีโทรไวรัส (ที่ได้มาจากไวรัสมะเร็งเม็ดเลือดขาวของหนู)
- Adeno-พาหะของไวรัสที่เกี่ยวข้อง: สิ่งเหล่านี้ได้มาจากไวรัสที่เกี่ยวข้องกับ adeno- ซึ่งขึ้นอยู่กับการติดเชื้อร่วม- กับ adenoviruses หรือ herpesviruses เพื่อการจำลองแบบ เวกเตอร์ไวรัสที่เกี่ยวข้องกับ Adeno- สามารถแปลงเซลล์ทั้งแบบแบ่งและแบบไม่แบ่ง- และสามารถรองรับเพย์โหลดขนาดกลางได้ถึง 5 kb พาหะของไวรัสที่เกี่ยวข้องกับอะดีโน-มีภูมิคุ้มกันน้อยกว่าและมีเสถียรภาพมากกว่าพาหะของอะดีโนไวรัส แต่จะคงอยู่น้อยกว่าพาหะของไวรัสรีโทรไวรัส
ไพรเมตที่ไม่ใช่มนุษย์ใช้ในการตรวจสอบเป้าหมายยาด้วยยีนบำบัด เพื่อศึกษาความปลอดภัยและประสิทธิภาพของการรักษาด้วยยีนบำบัดก่อนที่จะทำการทดสอบในมนุษย์ เนื่องจากไพรเมตที่ไม่ใช่มนุษย์มีความคล้ายคลึงกันทางชีวภาพกับมนุษย์ พวกมันจึงสามารถให้ข้อมูลอันมีคุณค่าเกี่ยวกับผลกระทบที่อาจเกิดขึ้นจากการรักษาด้วยยีนบำบัด และช่วยระบุความเสี่ยงหรือผลข้างเคียงที่อาจเกิดขึ้นได้ ซึ่งช่วยให้แน่ใจว่าการรักษามีความปลอดภัยและมีประสิทธิภาพก่อนที่จะได้รับการทดสอบในการทดลองทางคลินิกของมนุษย์
