Новая генотерапия исправляет гемофилию у мышей точной репарацией ДНК

Новый тип генотерапии уменьшил времена свертывания крови до почти нормальных уровней у живых мышей с гемофилией. Описанный какследующий шаг в генотерапии, «геном, редактирующий» точно, предназначается и исправляет видоизмененную ДНК. Это исследование является первым, чтобы исправить ДНКу живущего животного и достигают «клинически значащих результатов», сказали американские ученые, пишущие об их результатах исследования в газетеизданный на этой неделе по своей природе.Люди с гемофилией унаследовали единственную генную мутацию, предотвращающую их способность тел произвести свертывание кровибелок.

Отсутствие белка означает порезы и раны, приводящие к кровотечению, может быть опасным для жизни.Существует два типа болезни у людей и происходят почти исключительно в мужчинах. Это гемофилия A, где пропавшие без вестибелок является фактором свертывающей системы крови VIII и гемофилией B, где недостающий белок является фактором свертывающей системы крови IX.

Текущее лечение включает частые вливания сгущающихся белков. Однако, они могут стимулировать тело, чтобы произвести антителаэто подрывает успешное лечение, и они являются дорогими.

Для этого исследования исследователи использовали мышей, разведенных, чтобы иметь гемофилию B, моделируя болезнь у людей. Перед лечением они имелиникакие поддающиеся обнаружению уровни фактора свертывающей системы крови IX.Ведущий исследователь доктор Кэтрин А. Хай, гематолог и специалист в генотерапии в Детской больнице Филадельфии,в Пенсильвании, и коллеги использовал две версии adeno-связанного вируса (AAV, генетически спроектированный вирус, используемый в генетерапия), чтобы отредактировать гены в клетках печени мышей.Одна версия AAV несла ферменты, чтобы включить ДНК точно правильное пятно, и другой несший ген замены этобыл скопирован в то точное положение в последовательности ДНК.

Этот ген был правильно функционирующей версией F9, кодирующего дляфактор свертывающей системы крови IX.Редактирование генома является шагом вперед в области генотерапии из-за этого двухзубчатого метода: это не просто удаляет или вставляетген, это исправляет болезнетворную последовательность ДНК.

Команда в Филадельфии сотрудничала с учеными из Университета Пенсильвании, и из Sangamo BioSciences, Inc,в Ричмонде, Калифорния.Вместе они использовали генетически спроектированные ферменты, названные цинковыми нуклеазами пальца (ZFNs), чтобы отредактировать видоизмененные последовательностиДНК.Благодаря недавней работе, сделанной на ZFNs, теперь возможно выполнить «эффективное редактирование генома в преобразованных и основных клеткахэто, как ранее думали, было тяжело к такой генетической манипуляции», пишут они в их статье Природы.

Они относятся, чтобы работать, где исследователи использовали культуры, чтобы показать, что ZFNs может выполнить эффективное редактирование генома путем стимулирования aсайт-специфичный двойной берег прерывает ДНК, но это не было ясно, могло ли бы быть возможно сделать это в «клиническизначащий уровень» у живых животных.Высоко, кто исследовал генотерапию для гемофилии больше десятилетия, сказал прессу что:«Наше исследование указывает на возможность, что редактирование генома может исправить генетический дефект на клинически значащем уровне после ввиво поставка цинковых нуклеаз пальца."В их статье Высоко и коллегах описывают, как с помощью ZFNs, подобранного с обычаем к определенному генному местоположению, они смогли вызвать двойной берегразрывы эффективно в клетках в печени мышей. И:«…, когда co-delivered с соответственно разработанным предназначающимся для гена вектором, [они смогли к]… стимулируют генную замену через обоихнаправленная на соответствие и независимая от соответствия предназначенная генная вставка в ZFN-указанном очаге."

Точным планированием места на хромосоме редактирование генома избегает риска, врожденного от обычных методов генотерапии«мутагенез методом микроинъекций», где ген замены оказывается в неправильном месте и вызывает неожиданную альтерацию, такой кактриггерный спуск лейкоза.В этом исследовании исследователи заменили семь различных последовательностей кодирования ДНК, покрыв 95% болезнетворных мутаций вгемофилия B.Когда введено в мышей, векторы ZFN/gene поехали в печень и привели к сокращению во времена свертывания крови к близостинормальные уровни.Отдельная группа мышей контроля, получивших векторы ни с ZFNs, ни с минигеном F9, показала не значительныйулучшения во времена свертывания крови или сумму фактора IX в их кровотоке.

Улучшения были все еще там восемь месяцев спустя, и лечение считали хорошо вынесенным, потому что было неттоксичные эффекты на рост, увеличение веса или функцию печени.Высоко, кто также Говард Хьюз Медицинский Следователь Института и директор Центр Клеточного и МолекулярногоТерапия в Детской больнице, сказал, что это исследование было доказательством понятия, и они теперь должны сделать больше работы:«Мы должны выполнить дальнейшие исследования, чтобы перевести это обнаружение на безопасные, эффективные лечения гемофилии и другого единственного генаболезни у людей, но это – многообещающая стратегия генотерапии», она добавила объяснение, что требовалось много времени, почти двадесятилетия, чтобы двинуться от мышей к людям, но мы теперь видим некоторые многообещающие результаты в диапазонеболезни.

«В естественных условиях редактирование генома потребует, чтобы время назрело как терапевтическое, но это представляет следующую цель в развитиигенетические методы лечения», сказал Высоко.Фонды от Национальных Институтов Здоровья и Говарда Хьюза Медицинский Институт помогли плате за исследование.«В естественных условиях редактирование генома восстанавливает гемостаз в модели мыши гемофилии».

Ходжун Ли, Вирджиния Хоригот, Яник Дойон, Тиэнджиэн Ли, Санни И. Вонг, Ананд С. Бхэгват, Nirav Malani, Ксавьер М.Anguela, Раджив Шарма, Лэкрэмайора Ивэнкиу Сэмюэль Л. Мерфи, Джонатан Д. Финн, Фаяз Р. Хэзи, Шанчжэнь Чжоу, Дэвид Э.

Paschon, Эдвард Дж. Перепластинка, Фредерик Д. Бушмен, Филип Д. Грегори, Майкл К. Holmes, & Katherine A. ВысокоПрирода, Изданная онлайновый 26 июня 2011.DOI:10.1038/nature10177

Дополнительный источник: Детская больница Филадельфии.


Оставьте комментарий