Cure distrofiei musculare Duchenne

Grupuri de concurență metodologii unitate

Distrofia musculară Duchenne - o boală gravă legată-X, un tratament eficient este încă nr. Intr-un numar recent de Stiinte a ieșit trei articole despre testarea cu succes in modele de mouse-ul CRISPR tehnologie / Cas9 pentru tratamentul acestei boli. Poate că această abordare are o șansă de a obține în sus și în clinici?

Principiul terapiei genetice pentru distrofie musculara Duchenne / Becker. Distrofie musculară Duchenne (DMD) mutatii genetice determina distrofinei (DMD), conducând la o schimbare în cadrul de citire și o distrofie musculară Becker moale (DMO) - mutația fără deplasarea cadrului de citire. Tratamentul acestei boli încă. Terapia genică poate ajuta la îmbunătățirea sau chiar restabilirea functiei musculare. Figura [17].

distrofia musculară Duchenne, care suferă de una dintre nou-nascuti de sex masculin 3600-5000, cauzate de lipsa de dystrophin - o proteina care leaga citoschelet și matricea extracelulară în fibrele musculare și asigură stabilitatea acesteia în condiții reducătoare (figura 1.). Din cauza mutațiilor genei DMD în cadru de citire al translației este deplasată la sinteza ARNm și proteina se termină prematur. Boala congenitala progreseaza foarte repede: este diagnosticat la varsta de aproximativ patru ani, iar la 10 ani un copil este nevoie, de obicei deja un scaun cu rotile. Acest lucru se datorează faptului că, fără distrofina fibrele sunt deteriorate, și de îndată ce capacitatea de regenerare a fibrelor musculare este epuizat, acestea sunt înlocuite cu țesut fibros și adipos [1]. Studiile arată că funcția cognitivă a unui copil poate fi, de asemenea încălcate. [2] Pentru mai mult de 30 de ani cu boala, de regulă, nu trăiesc și mor de complicatii cardiace si respiratorii. Mai moale tip distrofia musculară asociată cu gena DMD - este Distrofia musculară Becker, în cazul în care mutația nu conduce la o schimbare în cadrul de citire [3].

Distrofina este situat pe suprafața intracelulară de-a lungul întregii lungimi a sarcolemă fibrelor musculare și o parte a complexului glicoproteina asociată distrofinei (DAGK, DGC). Acesta comunică la un capăt cu un citoscheletului-F actină, iar celălalt - cu β-distroglikanom care stabilizează fibrele în timpul tăierii. gena dystrophin - una dintre cele mai lungi la om.

Figura 1. Mutațiile în distrofina - cauza distrofiei musculare Duchenne.
și - Dystrophin se leaga de filamente de actină (parte a citoscheletului) între domeniile și N-ABD ABD2) și DAGK între domeniile CR și CT.
b - Structura cristalină a N-ABD distrofinei. Zonele de legare actină sunt prezentate în, patru mutații galbene bine caracterizate care cauzeaza boala - rosu. Figura [18].

Cure distrofiei musculare Duchenne nu știu cât de mult timp, și terapiile de astăzi vizează încetinirea progresiei bolii și tratamentul complicațiilor [4, 5]. „Standardul de aur“ - este de corticosteroizi, care au fost propuse ca un tratament pentru câteva decenii în urmă. Cu toate acestea, utilizarea lor cauzează multe efecte secundare.

Figura 2. Exon sărind în gena distrofină cu distrofie musculară Duchenne.
și - La pacienții cu mutații ale genei DMD DMD sunt prezente care încalcă cadrul de citire al sintezei proteinelor. De exemplu, atunci când ștergerea exon 50 apare ARNm „vneramochnaya“ care duce la sinteza unei distrofină trunchiate nefuncțională sau instabilă (stânga). Intr-o oligonucleotidă antisens terapeutice de abordare „măști“ exon 51, și este „sărit“ în timpul despicare, cadrul de citire este restabilită. Rezultatul este o parte mai scurtă, dar funcțional distrofina (dreapta). Noile exoni de lucru „extra“ pur și simplu excizat din genomul folosind CRISPR / Cas9.
b - multiexon trece in tratamentul DMD. Dacă exercitarea sar peste exonii 45-55, care apar mutații la aproximativ 63% dintre pacienți, rezultat scurt distrofina va conduce la transformarea unui fenotip standard de DMD in asimptomatice sau mai blânde DMO-fenotip. Figura [19].

Avem o strategie pentru eliminarea avantajelor Exons peste chiar recrearea gena de lungime întreagă: este mai ușor să se dezvolte decât ștergerea unor elemente individuale de restaurare fiecare pacient [7].

Pentru a tăia secvențele de nucleotide „extra“, cercetatorii au folosit tehnologia CRISPR de editare a genomului (grupate așeza în spațiile regulat se repetă palindrom scurte) / Cas9 (asociate CRISPR proteină 9) * [9], care, întâmplător, tocmai a permis să folosească în experimente pe embrioni, unul din Londra Institutul [10].

Concurente de laborator: care va întruchipa prima tehnologie în terapie pentru om?

Oamenii de stiinta trei laboratoare au aplicat cu succes in tehnologia sar peste exon vivo pe un obiect standard, - soareci - si a aratat ca metoda lor ajută la restabilirea cadrului de citire și pentru a restabili parțial distrofinei. Deoarece chiar scăzut nivelul său (3-15% din normal) beneficiu terapeutic, rezultatele pot fi considerate de succes.

In ultimul munca lor de a livra componentele de editare necesare în materialul utilizat virus asociat adenovirusurilor-9 (AAV9, adenoasociat virus-9) [6]. Cercetatorii au testat mai multe moduri de administrare AAV9 în zile diferite după nașterea puilor. În toate cazurile, expresia genei distrofina in inima si muschii scheletici a fost restaurat, dar în grade diferite. Mai mult, producția de proteină a fost crescută de la 3 la 12 săptămâni după injectare, și la 4 săptămâni după injectare, pentru a îmbunătăți funcția musculaturii scheletice. „Provocarea acum pentru cercetătorii de centru Wellstone este de a aduce deschiderea unui model de mouse-ul pentru pacientii cu distrofie,“ - spune Pradeep Mammen (Pradeep Mammen), co-director al Centrului Wellstone.

Artist Amy Uadzhers a efectuat un experiment similar în mai multe moduri [8]. După mai multe etape de pregătire de lucru privind editarea genomului și exonul sărind peste pe celule și animale din experiența lor, de asemenea, a fost un succes: programabile-CRISPR complex format din adeno-asociate virusului (AAV) au fost livrate cu ajutorul administrației locale și sistemice a fibrelor scheletice diferențiate, cardiomiocite și celulele musculare prin satelit șoarecii nou-născuți și adulți. Dacă editarea este îndreptată numai fibrele musculare, apoi în timp, efectul poate veni la zero. Cu toate acestea, după cum sa menționat Uadzhers genele edita de celule prin satelit poate oferi un rezultat mult mai mult. Aceasta ar putea duce la crearea unui grup de celule regenerative care poartă gena distrofină editat, și ca rezultat al genei normale repararea musculare va fi editat în fibrele musculare.

Tratamentul distrofiei musculare Duchenne: abordările vechi și noi

Potrivit lui Olson, principala diferență dintre noua strategie folosind un vector, conține o componentă pentru editarea genomului altor metode terapeutice în care înlătură cauza bolii. Ce alte abordări oamenii de știință sunt în curs de dezvoltare?

Figura 3. Modelele animale de distrofiei musculare Duchenne.
și - Manifestările distrofiei musculare Duchenne la șoareci și câini. Mai sus: Simptomele la șoareci mdx apar numai în vârstă, iar acestea sunt predispuse la rabdomiosarcom - tumori de origine musculară. soareci Dimensiune cu gena knockout utrophin / integrina distrofinei și / distrofinei semnificativ mai mică decât tipul sălbatic de potrivire de vârstă (BL10 și BL6). Mai jos: Manifestările bolii au un câine bolnav de cinci luni. Diferentele dintre bienal caini bolnave si sanatoase.
B - Compararea speranței de viață a persoanelor sănătoase și bolnave, câini, și diferite tulpini de soareci. Figura [17].

Alte studii arată că recuperarea nivelurilor de sinteză normale de oxid nitric (NO), care este redusă la pacienții din cauza încălcarea activității NO-sintaza (nNOS), atenueaza inflamatie creste activitatea celulelor stem autologe și reconstruiește morfologia și funcția musculaturii scheletice [3].

Deja în faza II studiile clinice este de preparare Givinostat - inhibitor al histon care încetinește progresia bolii într-un model de șoarece.

Caracteristici: „Sistemul procariot imunitatea va ajuta edita genomului“;

biomolecule: «CRISPR sistem: procariote imunizare";

biomolecule „reacție în lanț mutagen: edita genomuri pe punctul de fantezie“;

biomolecule, „Nu ne propunem o lovitură la. modificare în genomul? „;

biomolecule „Boala Alzheimer: gena de la care eu sunt nebun“;

biomolecule: „Cum de a salva treisprezecea? (Perspective tratamentul bolii Huntington) „;

Citiți articole pe tema:

Eroare în text?
Selectați-l și apăsați Ctrl + Enter

Citește și:

Oamenii de știință mai aproape de a vindeca orbirea folosind terapia genică

Terapia genică retinita pigmentara

Bioengineers Centrul Medical Cedars-Sinai, prin intermediul CRISPR / Cas9 sistem vindecat șobolani retinita pigmentară - boala ereditara periculos care duce la orbire.

Terapia genică restabilește imunitatea la anomalii congenitale severe

O nouă metodă de terapie genică vă permite să actualizați sistemul imunitar al copiilor și adulților tineri cu forma X-legate de sindromul imunodeficienței combinate severe - o boala ereditara care afecteaza predominant copii de sex masculin.

Terapia genică Wiskott-Aldrich: primele succese

Conform datelor prezentate la Societatea Americana de Hematologie, patru băieți cu o boală ereditară rară, după tratament a existat o îmbunătățire semnificativă a stării de sănătate.

Editarea de gene umane: nu va grabiti!

Participanții la summit-ul de oamenii de știință din Marea Britanie, SUA și China, acesta introducerea prematură a copilului tehnologie de editare a genei înainte de naștere luate în considerare.

Certificat de înregistrare Numărul El FS 77-35618