Nový druh úpravy a vylepšení genetiky efektivní pro terapii AATD, onemocnění jater i plic

edice genů

Nový program výsledků výzkumných studií, že zbrusu nový druh úpravy a zdokonalování genetiky je účinný při řešení anomálií v klientských buňkách s monogenním onemocněním Alfa-1 nedostatek antitrypsinu (AATD), obvyklým získaným onemocněním, které má dopad na játra i na plíce. Tato zbrusu nová technika, nazývaná základní úpravy a vylepšení, se liší od různých jiných druhů úprav a vylepšení skládajících se z CRISPR, protože základní redaktoři negenerují zlom DNA, což pomáhá zastavit dvojité lámání vlasů, potenciální mimo cíl úpravy a vylepšení, stejně jako nežádoucí anomálie v rámci služby opravy buněk.

Vedeni MD Andrewem Wilsonem, stejně jako Rhiannon Werder, Ph D. z Centra pro regenerativní medicínu (CReM) v Boston Medical Center a Boston University, vědci využili jaterní buňky odvozené od pacientů zvané „iHeps“, které připomínají biologii jaterních hepatocytů, hlavních výrobců zdravých bílkovin alfa-1 antitrypsinu v těle, které mají podobně zásadní metabolické, endokrinní a sekreční vlastnosti. Základní úpravy a vylepšení moderní technologie napravily anomálii Z odpovědnou za AATD a také snížily výsledky onemocnění v hepatocytech a ukázaly účinnou úpravu a vylepšení základny v lidských buňkách. Tyto výsledky zveřejněné v Molekulární terapie, může pomoci vést cestu pro budoucí lidské testy.

„Tato studie ukazuje úspěšnou aplikaci technologie základního střihu k nápravě mutace zodpovědné za AATD v jaterních buňkách odvozených od pacientů s tímto onemocněním,“ tvrdí Wilson, pulmonolog z Boston Medical Center a docent medicíny na Boston University School. medicíny, který pracoval jako ekvivalentní spisovatel výzkumu. "Doufám, že tyto výsledky vytvoří cestu k použití této technologie na pomoc pacientům s AATD a jinými monogenními chorobami."

Základní editory produkované Beam Therapeutics se týkaly způsobení pluripotentních kmenových buněk (iPS buněk) od lidí s AATD a poté ještě jednou v hepatocytech, které pocházely z iPS buněk. To bylo provedeno za účelem zkoumání zlepšení „Z“ anomálie genetiky odpovědné za AATD v lidských buňkách.

Anomálie Z v genetice SERPINA1 má na starosti vytváření perzistentních, moderních plicních a jaterních onemocnění u AATD. U lidí s AATD se mutantní zdravé proteiny AAT špatně skládají a vytvářejí akumulace zdravých bílkovin, které se hromadí uvnitř hepatocytů, a také způsobují poškození.

Pro tento výzkum vědci začali s mutantními (ZZ) iPSC produkovanými od klienta s AATD. Po dokončení procedury úpravy a vylepšení základny byla DNA z modifikovaných buněk sekvenována, aby se zjistilo, zda byla skutečně odstraněna genetika SERPINA1. Populace klonů buněk s jedním (MZ) nebo oběma duplikáty (MM) opravené genetiky byly zvýšeny a poté rozděleny po dobu 25 dnů, aby se vytvořily hepatocyty. Po sekvenování celého genomu modifikovaných buněk nebyly od základních editorů žádné důkazy o neúmyslných anomáliích v genomu, stejně jako chybné skládání a související tvorba zdravých proteinů byla částečně napravena v MZ buňkách, stejně jako úplně v MM typické buňky.

Postup byl duplikován s využitím hepatocytů pocházejících z mutantních iPSC. K vyhodnocení účinnosti tohoto postupu byli při různých problémech použity dva základní editory. U nejúčinnějších problémů bylo účinně upraveno přibližně 50% mutantní genetiky. Buňky byly poté hodnoceny, aby se zjistilo, zda se stále objevují „jaterní“, a zda v modifikovaných buňkách bylo méně indikátorů onemocnění, na rozdíl od mutantních buněk ZZ. Nálezy odhalily, že základní úpravy a vylepšení nezměnily jaterní program, stejně jako jaterní buňky stále odhalily jaterní genetiku a zdravé proteiny v typických stupních. Při vylepšení došlo k mnohem menšímu nahromadění nesprávně poskládaného zdravého proteinu „Z“ AAT, což v upravených buňkách odhalilo mnohem menší důkaz nemoci.

I když bylo skutečně odhaleno, že vylepšená léčba zpomaluje vývoj plicních onemocnění u lidí s AATD, v současnosti nejsou k dispozici žádné terapie pro onemocnění jater spojená s AATD. Rozvíjející se terapeutické metody se skutečně soustředily na zlepšení anomálie Z.

Úpravy a vylepšení základny se hodnotí jako terapeutická technika pro řadu monogenních podmínek. Nedostatek alfa-1 antitrypsinu je hlavním cílem pro základní úpravy a vylepšení, s největší pravděpodobností patří k dřívějším podmínkám, ve kterých se základní redaktoři pokoušejí ve studiích humánního výzkumu. Mezi další cíle onemocnění patří onemocnění sítnice, genetická tyrosinémie, srpkovitá anémie, progerie, cystická fibróza a další.

Zjištění tohoto výzkumu doporučují, aby budoucí výzkumná studie mohla prověřit účinnost editorů základny při úpravách a vylepšování různých dalších populací klidových buněk. Navíc se nedávno ukázalo, že redaktoři bází mohou modifikovat RNA navíc na DNA v pamětních buněčných liniích a vyžadují ještě více zkoumání.