11 июня 2013

Новый метод лечения мышечной дистрофии Дюшенна

Новый метод лечения мышечной дистрофии Дюшенна

При помощи новейшей технологии генетического «редактирования», биоинженерам из Университета Дьюка удалось устранить дефект, ответственный за одно из наиболее распространенных наследственных заболеваний, мышечную дистрофию Дюшенна, в образцах клеток, взятых у пациентов с этим заболеванием. Вместо применения распространенного в генной терапии подхода, заключающегося в добавлении нового генетического материала, «замещающего» поврежденный ген, ученые из Университета Дьюка разработали способ превращения имеющегося гена с мутацией, ответственного за заболевание, в нормально функционирующий ген. Исследователи считают, что их подход, возможно более безопасен и более стабилен, чем нынешние методы генной терапии.

Сейчас исследователи проводят дальнейшие испытания нового подхода на животных моделях данного заболевания. Мышечная дистрофия Дюшенна – это генетическое заболевание, поражающее одного из 3600 новорожденных мужского пола. Генетическая мутация находится на X-хромосоме, а мужчин X-хромосома всего одна. У женщин, в связи с наличием двух X-хромосом, вероятно, имеется, по меньшей мере, одна нормальная копия гена. У пациентов с мышечной дистрофией Дюшенна не продуцируется белок известный как дистрофин, который важен для сохранения структурной целостности мышечных волокон. Пациенты с этим заболеванием сталкиваются с постепенным повреждением мышц, которое приводит к параличу и, в конечном счете, к смерти. Как правило, пациенты умирают к 25 годам.

«Обычные генетические подходы к лечению этого заболевания подразумевают добавление нормальных генов, которые компенсируют гены с мутацией», — говорит Чарльз Герсбах, старший преподаватель биоинженерии в Школе инженерии Пратта и на отделении Ортопедической хирургии в Университете Дьюка, а также член Института геномных наук и стратегий при Университете Дьюка. «Однако применение этого подхода может привести к возникновению других неожиданных проблем, и его положительное воздействие не всегда длится долго».

«Наш подход фактически заключается в ремонте гена с мутацией, что намного проще», — говорит Дэвид Оустерут, аспирант в области биоинженерии Университета Дьюка, сотрудник лаборатории Герсбаха, который руководил исследованием. «Он позволяет обнаружить неисправный ген и починить его, так чтобы ген снова стал способен продуцировать функциональный белок».

Результаты исследования, проведенного в Университете Дьюка, были опубликованы онлайн в Molecular Therapy – журнале Американского общества генной и клеточной терапии. Проект поддерживался Фондом Хартвелла (The Hartwell Foundation), Благотворительным фондом Марш гривенников (The March of Dimes Foundation) и Национальными институтами здравоохранения.

Осуществление экспериментов ученых из Университета Дьюка, проведены которые были на образцах клеток пациентов с мышечной дистрофией Дюшенна, стало возможным благодаря новой технологии создания синтетических протеинов, известных как подобные активаторам транскрипции эффекторные нуклеазы (TALENs). Они представляют собой искусственные ферменты, которые могут быть спроектированы таким образом, чтобы связываться с нуклеотидной последовательностью почти любого гена и модифицировать ее.

Эти эффекторные нуклеазы связываются с дефектным геном, и могут устранить мутацию и создать нормально функционирующий ген. «На данный момент эффективного метода лечения мышечной дистрофии Дюшенна нет», — говорит Герсбах. «К моменту достижения десятилетнего возраста пациенты уже не могут обходиться без инвалидной коляски, и многие из них умирают в конце подросткового возраста или в начале третьего десятка жизни».

Мышечная дистрофия Дюшенна была экстенсивно изучена учеными, и считается, что более 60% пациентов с вызывающей ее мутацией, можно лечить при помощи этого нового генетического подхода. «Предыдущие исследования указывают на то, что восстановление продуцирования белка дистрофина будет очень эффективно и облегчит симптомы при экспрессии в тканях скелетных мышц», — говорит Оустерут. Подобные подходы могут быть полезны в лечении других генетических заболеваний, причиной которых являются несколько генных мутаций, например, серповидно-клеточной болезни, гемофилии, или других мышечных дистрофий.

В число членов исследовательской группы также вошли: Пабло-Перез Пинера, Пратикша Такоре, Ами Кабади, Мэтью Браун, Xiaoxia Qin, Оливер Федриго из Университета Дьюка; Винсент Мули из Университета Пьера и Марии Кюри, Париж; и Жак Трамбле из Лавальского университета в Квебеке.


Источник:
sciencedaily.com



Как иммунная система обнаруживает скрытых «злоумышленников»?

Исследования, проведенные доцентом Техасского университета A&M Вонмуком Хвангом, привели к лучшему пониманию того, как компоненты иммунной системы организма находят вторгшиеся или поврежденные клетки, что может привести к новым подходам к лечению вирусов и рака. Хван, доцент кафедры биомедицинской инженерии Техасского университета A&M, написал об этом в статье, недавно опубликованной в журнале Proceedings of the National…

Прорыв в регенеративной стоматологии

Новые знания о клеточном составе и росте зубов могут ускорить развитие регенеративной стоматологии — биологической терапии поврежденных зубов, а также лечения чувствительности зубов. Исследование, проведенное учеными из Каролинского института, опубликовано в Nature Communications. Зубы развиваются в результате сложного процесса, в котором мягкие ткани с соединительной тканью, нервами и кровеносными сосудами соединяются с тремя различными типами…

Долгосрочные неврологические последствия COVID-19

Готов ли мир к волне неврологических последствий, которые могут возникнуть в результате COVID-19? Этот вопрос находится в авангарде исследований, проводимых в Институте неврологии и психического здоровья Флори. Команда нейробиологов и клиницистов изучает потенциальную связь между COVID-19 и повышенным риском болезни Паркинсона, а также меры, чтобы опередить кривую. «Хотя ученые все еще изучают, как вирус SARS-CoV-2…

Как генетика может повлиять на лечение COVID-19

За последние несколько месяцев в отношении ряда лекарств для лечения COVID-19 проводились исследования, при этом не было достоверно установленной безопасности или данных, подтверждающих эти утверждения. Однако некоторые из этих недоказанных методов лечения могут иметь скрытые генетические причины неэффективности и приводить к фатальным побочным эффектам, как это обнаруживается с гидроксихлорохином. Аспиранты Факультета фармацевтического колледжа Университета Миннесоты…

Исследователи предупреждают: нет безопасного уровня потребления кофеина для беременных

Кофеин, вероятно, является наиболее широко употребляемым психоактивным веществом в истории, и многие люди, в том числе беременные женщины, потребляют его ежедневно. Беременным или пытающимся забеременеть женщинам следует рекомендовать избегать употребления кофеина, поскольку данные свидетельствуют о том, что потребление кофеина матерью связано с отрицательными исходами беременности и что безопасного уровня потребления не существует, — показывает анализ…