Επεξεργασία γονιδιώματος με βάση τη γονιδιακή θεραπεία AAV

Οι επιστήμονες αποκαλύπτουν πολλά υποσχόμενη νέα θεραπεία για μια κοινή κληρονομική νόσο των νεύρων

Επεξεργασία γονιδιώματος με βάση τη γονιδιακή θεραπεία AAV

Ερευνητές στο Ιατρικό και Οδοντιατρικό Πανεπιστήμιο του Τόκιο ανέπτυξαν μια πρωτοποριακή τεχνική επεξεργασίας γονιδιώματος για τη θεραπεία της νόσου Charcot-Marie-Tooth μειώνοντας τα επίπεδα πρωτεΐνης PMP22, δείχνοντας δυνατότητες για μια νέα κλινική θεραπεία σε έναν τομέα με περιορισμένες υπάρχουσες θεραπείες. Η επεξεργασία γονιδιώματος με βάση τη γονιδιακή θεραπεία AAV ανέκτησε τη μυελίνωση σε ανθρώπινο νεύρο ασθενών με CMT1A διαφοροποιημένο από κύτταρα iPS. Πιστωτικό: Τμήμα Νευροπαθολογίας, TMDU

Επιστήμονες στο Ιατρικό και Οδοντιατρικό Πανεπιστήμιο του Τόκιο δημιούργησαν μια νέα μέθοδο επεξεργασίας γονιδιώματος που μειώνει τα επίπεδα πρωτεϊνών που προκαλούν ασθένειες και συναφή προβλήματα στα κύτταρα από ασθενή με νόσο Charcot-Marie-Tooth τύπου 1A.

Τα τελευταία εκατό χρόνια, οι επιστημονικές ανακαλύψεις έχουν μεταμορφώσει σε μεγάλο βαθμό τον κόσμο μας. Ο τομέας της γενετικής, ειδικότερα, έχει ανοίξει πόρτες σε μυριάδες δυνατότητες: αυξημένες ανθρώπινες ικανότητες, θεραπείες για ασθένειες, ακόμη και αλλαγές στην πορεία της εξέλιξης.

Σε μια μελέτη που δημοσιεύτηκε πρόσφατα στο Ιατρική Επικοινωνιών, ερευνητές από το Ιατρικό και Οδοντιατρικό Πανεπιστήμιο του Τόκιο (TMDU) αποκάλυψαν μια πρωτοποριακή τεχνική επεξεργασίας γονιδιώματος. Αυτή η καινοτομία υπόσχεται τη θεραπεία του Charcot–Marie–Tooth (CMT), μιας σχετικά κοινής κληρονομικής νόσου των νεύρων που επηρεάζει τα νεύρα και επί του παρόντος δεν έχει κλινικές θεραπείες.

Χαρακτηριστικά και Προκλήσεις του CMT

Η CMT χαρακτηρίζεται από αλλοιωμένη αίσθηση και μυϊκή αδυναμία στα άκρα και επηρεάζει 10 έως 80 άτομα ανά 100.000. Ο πιο κοινός υποτύπος CMT είναι γνωστός ως CMT1A και προκαλείται από έναν διπλασιασμό του γονιδίου που κωδικοποιεί την περιφερική πρωτεΐνη μυελίνης 22 (PMP22), που οδηγεί σε υψηλά επίπεδα αυτής της πρωτεΐνης σε προσβεβλημένα άτομα. Το PMP22 είναι σημαντικό για το σχηματισμό της δομικής μονάδας της μυελίνης, της λιπώδους μόνωσης που επιτρέπει στα σήματα να ταξιδεύουν γρήγορα από τα άκρα προς τον εγκέφαλο και την πλάτη.

Οι ερευνητές προσπάθησαν να μειώσουν το PMP22 σε ζωικά μοντέλα CMT1A χρησιμοποιώντας διαφορετικές τεχνικές, αλλά η μετάφρασή του σε ανθρώπους ασθενείς ήταν ανεπιτυχής. Αυτό μπορεί να οφείλεται στο ότι τα υπάρχοντα ζωικά μοντέλα δεν έχουν ανθρώπινη μορφή PMP22 γονιδιακό διπλασιασμό. Αυτή η μελέτη είχε ως στόχο να λύσει αυτό το πρόβλημα.

Καινοτόμος προσέγγιση για τη θεραπεία της CMT

«Δημιουργήσαμε ένα κυτταρικό μοντέλο παίρνοντας κύτταρα από έναν ασθενή με CMT1A και μεγαλώνοντάς τα σε κύτταρα Schwann, τα οποία είναι τα κύτταρα που παράγουν τη μυελίνη», λέει ο Δρ Hitoshi Okazawa, ανώτερος συγγραφέας της μελέτης. «Στη συνέχεια χρησιμοποιήσαμε μια εξειδικευμένη τεχνική επεξεργασίας γονιδιώματος, γνωστή ως φορείς AAV, για να μειώσουμε την ποσότητα της πρωτεΐνης PMP22 που παρήχθη από τα κύτταρα».

Επειδή τόσο τα υψηλότερα όσο και τα χαμηλότερα επίπεδα PMP22 μπορούν να οδηγήσουν σε διαφορετικούς τύπους νευρικών παθήσεων (γνωστές ως νευροπάθειες), οι ερευνητές έπρεπε να είναι πολύ προσεκτικοί σχετικά με το πόσο μείωσαν την PMP22. Δημιούργησαν και δοκίμασαν διαφορετικούς φορείς AAV και τελικά επέλεξαν ένα που αφαίρεσε το 20% έως το 40% των PMP22 γονιδιακά αντίγραφα από το γονιδίωμα. Αυτό ήταν αρκετό για να αντιστρέψει πολλές αλλαγές που σχετίζονται με το CMT στις κυτταρικές καλλιέργειες Schwann και να βελτιώσει τις ικανότητες μυελίνωσης αυτών των κυττάρων, υπογραμμίζοντας έτσι τις δυνατότητες αυτής της θεραπείας ως κλινικής θεραπείας για τη νόσο.

Προκλήσεις και Αισιοδοξία για Κλινική Εφαρμογή

«Υπάρχουν κάποιες στροφές που πρέπει να επιλυθούν προτού μπορέσουμε να φέρουμε αυτή τη θεραπεία στην κλινική», λέει ο Δρ Οκαζάουα. «Το βέλτιστο σημείο ένεσης για την επίτευξη των κυττάρων Schwann παραμένει άγνωστο και ο χρόνος της ένεσης ή των ενέσεων είναι πιθανό να είναι σημαντικός και χρειάζεται επίσης διερεύνηση».

Οι ερευνητές είναι προσεκτικά αισιόδοξοι επειδή παρόμοιες γονιδιακές θεραπείες που βασίζονται σε AAV έχουν αρχίσει να εγκρίνονται από τον FDA για τη θεραπεία αιματολογικών παθήσεων. Πιστεύουν ότι η θεραπευτική τους προσέγγιση έχει χαμηλούς κινδύνους για τις ανθρώπινες εφαρμογές και μπορεί να είναι σχετικά απλό να μεταφραστεί σε κλινική θεραπεία. Δεδομένου ότι δεν υπάρχουν επί του παρόντος θεραπείες για την CMT πέρα ​​από τη φυσιοθεραπεία, την εργοθεραπεία και τη διαχείριση του πόνου, η ανάπτυξη αυτής της τεχνικής επεξεργασίας γονιδιώματος για PMP22 είναι μια σημαντική ανακάλυψη και μπορεί να μειώσει τα συμπτώματα και να βελτιώσει την ποιότητα ζωής σε ασθενείς με CMT.

Αναφορά: «Η επεξεργασία του PMP22 με τη μεσολάβηση AAV διασώζει χαρακτηριστικά της νόσου Charcot-Marie-Tooth τύπου 1A σε κύτταρα iPS Schwann που προέρχονται από ασθενείς» από τους Yuki Yoshioka, Juliana Bosso Taniguchi, Hidenori Homma, Takuya Tamura, Kyota Fujita, Maiko Inotsume, Kawazu, Kazuharu Misawa, Naomichi Matsumoto, Masanori Nakagawa, Haruhisa Inoue, Hikari Tanaka και Hitoshi Okazawa, 28 Νοεμβρίου 2023, Ιατρική Επικοινωνιών.
DOI: 10.1038/s43856-023-00400-y

Η μελέτη χρηματοδοτήθηκε από το Υπουργείο Παιδείας, Πολιτισμού, Αθλητισμού, Επιστήμης και Τεχνολογίας και την ΙΑΠΩΝΙΑ.

Η μετάφραση έγινε με τη βοήθεια του Google Translate
ΠΗΓΗ: scitechdaily.com

Απάντηση