7 - Gen Therapy Flashcards
Was ist ein Gen?
Ein Gen ist ein Bereich der DNA der eine Funktion codiert.
Aus was besteht ein Chromosom?
Ein Chromosom besteht aus einem langen DNA-Strang mit vielen Genen.
Ein Chromosom hat bis zu 500 mio. Gene.
DNA hat also bis zu 1000de Gene
Was ist der Unterschied zwischen RNA und DNA?
RNA hat Uracil als Nucleobase.
DNA hat Thymin als Nucleobase
Was ist die Transkription?
Bei der Transkription wird ein Segment der DNA durch das Enzy RNA-Polymerase in mRNA kopiert,.
Die Transkription ist also die Herstellung einer RNA-Kopie aus einem DNA Strang.
Was ist die Reverse Transkription?
Bei der Transkription wird ein Enzym verwendet, das aus eine RNA-Strang die komplementäre DNA erzeugt.
Was ist die Translation?
Die Traslation ist ein Teilprozess der Genexpression um Anschluss an die Transkription.
Im Falle der Boten-RNA (mRNA) wird in diesem Schritt ein oder mehrere Proteine kodiert.
Während der Translation tritt die mit Aminosäure beladene tRNA in das Ribosom ein ne richtet sich an dem richtigen mRNA-Tripplett aus. Das Ribosom fügt dann die Aminosäuren an die wachsende Proteinkette an
Was passiert mit einem Protein nach der Translation?
Jedes Protein liegt als ungefiltertes Polypeptid oder als zufällige Spule vor, wenn es aus der Sequenz der mRNA in eine lineare Aminosäuresequenz übersetzt wird. Diesem Polypeptid fehlt die dreidimensionale Struktur. Das Polypeptid faltet sich dann in seine charakteristische und funktionelle dreidimensionale Struktur.
Was ist eine Genetische Störung?
Eine genetische Störung ist ein Gesundheutsproblem, dass durch eine oder mehrere Abnormalitäten im Genom verursacht wird. Sie kann durch eine Mutation in einem einzelnen Gen (Monogen) oder mehreren Genen (polygen) oder durch eine Chromosomale anomalie verursacht werden.
Definition Gentherapie:
Gene einer Person Verändern, sodass eine Krankheit geheilt oder behandelt wird, indem man Gene verändert, ersetzt oder einführt.
Gene gegen allg. Krankheiten (z.B. Krebs), genetische Krankheiten oder Infektionskrankheiten.
Was ist das Ziel von Gentherapie?
Ziel ist der Transfer von genetischen Material in die Zelle, Gewebe oder Organ.
Was ist in der Gentherapie die Transduktion?
Die transduktion ist der Prozess der Genübertragung und genexpression mittels VIRALER VEKTOREN.
Eine erfolgreiche Transduktion erfordert die Überwindung einer Reihe von Hindernissen, die allen Vektorsystemen gemeinsam sind.
Was ist in der Gentherapie die Transfektion?
Das einbringen von Fremder DNA oder RNA:
Die Transfektion ist der Prozess des Transfers von fremder NA in die Wirtszelle, bei dem typischerweise transiente Poren oder „Löcher“ in der Zellmembran geöffnet werden um die Aufnahme von Genetischem Material zu ermöglichen.(bezieht sich in der Regel auf nicht-virale Methoden)
Was ist in der Gentherapie die Transformation?
Die Transformation beschreibt die genetische Veränderung einer Zelle durch den Einbau von exogener DNA, die vorübergehende oder stabile genetische Veränderung bewirkt.
Was macht die Keimbahn-Therapie aus?
- vererbar & somit eliminierung der Krankheit
- Gene werden in Keimzelle übertragen
Was macht die somatische Gentherapie aus?
- ist nicht vererbbar -> wirkt also nur beim Patienten selbst, nicht nachkommen.
- Auswirkungen nur auf Zielzelle
Probleme bei der Gen Therapie?
- Kurzlebigkeit
- Immunreaktion
- Probleme mit viralem Vektor
- Überexpression ->kann zu Krebs führen
- Multi Gen Störung
- Mutationen
- Onkogene ->Tumorwachstum
Wie funktioniert Oligo-Nukleotid-Therapeutika? (Nukleinsäure basierte Therapeutika)
DNA wird in mRNA transkribiert und dann in Protein übersetzt z.b. siRNA, miRNA,Riboszyme,AON
Was sind AON und wie wirken sie?
AON sind Antisense&Antigene Oligo Nucleoditdes.
- Antisense wirken im zytoplasma der zelle
- Antigene dringen in den Zellkern ein -> Transkription der DNA stränge
Was regulieren siRNA und miRNA?
- siRNA unterbinden normale Funktion durch verbindung mit einzelsträngigen RNA-Molekülen
- miRNA ist eine kurze nicht codierte RNA, die genexpression reguliert.
Was sind Ribozyme?
Ribozyme sind eine einzigartige Klasse an RNA-Molekülen, die nicht nur Informationen speichern, sonder auch katalytische Aktivität besitzen.
Ribozyme spalten katalytisch spezifische Ziel-RNA, während AONs die Translation durch Bindung an mRNA-Sequenzen auf stöchometrischer Basis hemmen.
Was sind DNAzymes?
Analog zu Ribozyme aber haben höhere biologische Stabilität.
Warum braucht man für die Gentherapie einen Vektor?
NA (DNA,RNA) dringen nicht effizient in Zellen ein da groß, hydrophilie & negative Phosphatgruppen..
Außerdem sind NA anfällig für Nukleasen vermittelten Abbau.
->Träger (Vektor) entwickeln der dies erleichtert und verbessert.
Was ist ein idealer Vektor? Eigenschaften
- hohe konzentration (>108 Viruspartikel pro ml) dadurch können viele Zellen infiziert werden.
- Gute und Reproduzierbare Produktion
- Fähigkeit zur Integration an einer ortsspezifischen stelle im wirtschromosom oder zur erfolgreichen aufrechthaltung als stabiles Episom
- eine transkriptionseinheit, die auf die Manipulation ihrer regulatorischen Elemente reagieren kann.
- Fähigkeit den gewünschten zelltyp anzusteuern
- keine Komponenten, die eine Immunreaktion auslösen.
Transduktions Spezialitäten?
??
Welche Genverabreichungsmethoden gibt es und die Methoden?
-Non-Viral Vector:
physikalische, mechanische und chem/Synth methoden
-viral vector: biologische methoden
Was ist die Physikalische Methode zur genberabreichung? Vor und nachteile?
Ultraschall, elektroporation, Laser bestrahlung
Was ist die mechanische Methode zur genberabreichung? Vor und nachteile?
Mikroinketion, DNA-Injektion, Gen-kanone
Was ist die chem/ synth Methode zur genberabreichung? Vor und nachteile?
Nanopartikel, anorganisch, liposome, Polymer
Was ist die Biologische Methode zur genberabreichung? Vor und nachteile?
Einschließen von versch. Vieren
Was ist der Vorteil/Nachteil von non-viral Vector genverabreichung?
+ einfache Herstellung
+ wiederholte Verabreichung möglich
+ weniger toxisch
- weniger wirksam
Was ist der Vorteil/Nachteil von viral Vector genverabreichung?
\+ effizienter gentrasfer \+ modifizierbar \+ zielt auf bestimmten zelltyp ab - schwierig in der Herstellung - begrenzt wiederholbare Verabreichung - evt. Immunreation
Welche Möglichkeiten für viralen Eintrag gibt es?
- Membranfusion bei umhüllten Viren
- Endozytose bei nacktem Virus
- Virale Penetration bei Phagen
Wie wird ein viraler Vektor gebildet?
- Vektor einkapseln
2. transiente Transfektion oder stabile verpackungszelllinie
Welche Plasmodien werden bei der Bildung von viralem Vektor gebildet?
- das transgenhaltige vektorplasmid
- ein Plasmid, das die gag/pol-virusgenregion enthält
- ein plasmid, das die virushülle enthält.
Wie sieht ein Plattform biobprozess für viralen Vektor aus?
- > Vetor Verstärkung
- > Vektor Expansion
- > Aufreinigen
- > aufpolieren
- > Füllen
- > fertigstellen
Welche Parameter sind für die Finale Formulierung von viralem Vektor zu beachten?
- Lagerung bei ultratiefen Temperaturen
- Therm. Stabilität abh. von pH, Ionenstärke etc.
- Störung native Konfirmation verhindern durch (z.b. KH)
- Aggregation verhindern durch Tenside (z.b. Tween)
! Immer auch analytisch Prüfen auf Sicherheit, Dosis, Reinheit, Identität !
