Terapi gen adalah pendekatan yang menjanjikan untuk mengobati berbagai penyakit dengan memperkenalkan atau memodifikasi gen dalam sel pasien. Namun, terapi gen menghadapi banyak tantangan, seperti menemukan target gen yang tepat, mengirimkan gen dengan aman dan efisien, serta memantau efek terapi gen dari waktu ke waktu. Untuk mengatasi tantangan ini, peneliti perlu menggunakan model hewan yang sangat mirip dengan fisiologi dan genetika manusia. Primata bukan manusia (NHPs) adalah kandidat ideal untuk tujuan ini, karena mereka memiliki banyak kesamaan dengan manusia dalam hal anatomi, imunologi, dan ekspresi gen.
NHP adalah kelompok beragam hewan yang termasuk dalam ordo Primata, termasuk manusia. NHP ini memiliki beberapa keunggulan dibandingkan model hewan lain untuk penelitian terapi gen:
- Mereka memiliki tingkat kemiripan genetik yang tinggi dengan manusia, mulai dari 93 persen hingga 99 persen tergantung spesiesnya. Ini berarti bahwa mereka dapat mengekspresikan gen manusia dengan lebih akurat dan tepat daripada hewan lain.
- Mereka memiliki sistem kekebalan kompleks yang dapat meningkatkan respons bawaan dan adaptif terhadap antigen asing. Hal ini memungkinkan para peneliti untuk mengevaluasi keamanan dan kemanjuran vektor dan produk terapi gen dalam NHP sebelum mengujinya dalam uji coba pada manusia.
- Mereka memiliki ukuran otak yang besar dan kemampuan kognitif yang canggih yang memungkinkan mereka melakukan berbagai tugas perilaku. Ini memungkinkan para peneliti untuk menilai dampak terapi gen pada fungsi dan gangguan neurologis pada NHP.
Teknik untuk Mempelajari Target Terapi Gen pada Primata Bukan Manusia
Untuk mempelajari target terapi gen di NHP, peneliti perlu menggunakan teknik yang dapat mengantarkan gen terapeutik ke sel dan jaringan yang diinginkan, dan memantau kemajuan terapi gen dari waktu ke waktu. Beberapa teknik yang paling banyak digunakan adalah:
Penggunaan vektor virus untuk mengirimkan gen terapeutik ke primata bukan manusia
Vektor virus adalah virus yang dimodifikasi yang dapat membawa gen asing ke dalam sel organisme inang. Vektor virus memiliki beberapa keunggulan untuk terapi gen, seperti efisiensi tinggi, spesifisitas, dan stabilitas. Namun, vektor virus juga menimbulkan beberapa risiko, seperti reaksi kekebalan, toksisitas, dan mutagenesis insersional. Oleh karena itu, peneliti perlu hati-hati memilih dan mengoptimalkan vektor virus untuk setiap target terapi gen dan spesies NHP. Beberapa vektor virus yang paling umum digunakan untuk terapi gen di NHP adalah:
- Vektor adenoviral: Ini berasal dari adenovirus yang menyebabkan infeksi pernapasan pada manusia dan hewan. Vektor adenoviral dapat mentransduksi sel yang membelah dan yang tidak membelah, dan dapat membawa muatan besar hingga 36 kb. Namun, vektor adenoviral sangat imunogenik dan sementara, yang berarti bahwa mereka menimbulkan tanggapan kekebalan yang kuat dan kehilangan ekspresinya seiring waktu.
- Vektor retroviral: Ini berasal dari retrovirus yang mengintegrasikan materi genetiknya ke dalam genom inang. Vektor retroviral hanya dapat mentransduksi sel pembagi, dan dapat membawa muatan kecil hingga 8 kb. Namun, vektor retroviral stabil dan persisten, artinya mereka mempertahankan ekspresinya untuk waktu yang lama. Vektor retroviral termasuk vektor lentiviral (berasal dari HIV) dan vektor gammaretroviral (berasal dari virus murine leukemia).
- Vektor virus terkait adeno: Ini berasal dari virus terkait adeno yang bergantung pada koinfeksi dengan adenovirus atau virus herpes untuk replikasi. Vektor virus terkait adeno dapat mentransduksi sel yang membelah dan yang tidak membelah, dan dapat membawa muatan sedang hingga 5 kb. Vektor virus terkait-adeno kurang imunogenik dan lebih stabil daripada vektor adenoviral, tetapi kurang persisten dibandingkan vektor retroviral.
Primata bukan manusia digunakan dalam validasi target obat terapi gen untuk mempelajari keamanan dan kemanjuran perawatan terapi gen sebelum diuji pada manusia. Karena primata bukan manusia berbagi kesamaan biologis dengan manusia, mereka dapat memberikan data berharga tentang efek potensial dari perawatan terapi gen dan membantu mengidentifikasi potensi risiko atau efek samping. Ini membantu memastikan bahwa perawatan tersebut aman dan efektif sebelum diuji dalam uji klinis pada manusia.
