Nauja genetikos rūšis, redaguojanti ir stiprinanti veiksmingą AATD, kepenų ir plaučių ligų gydymą

genų redagavimas

Nauja mokslinių tyrimų rezultatų programa rodo, kad visiškai nauja genetikos redagavimo ir tobulinimo rūšis yra veiksminga kovojant su anomalijomis kliento ląstelėse, sergančiose monogenine liga Alfa-1 antitripsino trūkumu (AATD), įprasta įgyta liga, kuri veikia kepenis, taip pat plaučius. Ši visiškai nauja technika, vadinama baziniu redagavimu ir tobulinimu, skiriasi nuo įvairių kitų redagavimo ir tobulinimo rūšių, susidedančių iš CRISPR, nes baziniai redaktoriai nesukuria DNR lūžio, kuris padeda sustabdyti dvigubus plaukų lūžius redaguoti ir patobulinti, taip pat nepageidaujamas anomalijas visoje ląstelių taisymo tarnyboje.

Vedami medicinos mokslų daktaro Andrew Wilsono, taip pat Rhiannono Werderio, Bostono medicinos centro ir Bostono universiteto regeneracinės medicinos centro (CReM) mokslų daktaro, mokslininkai pasinaudojo paciento gautomis kepenų ląstelėmis, vadinamomis „iHeps“. primena kepenų hepatocitų biologiją - pagrindinius alfa-1 antitripsino sveikų baltymų organizme gamintojus, kurie panašiai atlieka gyvybiškai svarbias medžiagų apykaitos, endokrinines ir sekrecines savybes. Bazės redagavimas ir šiuolaikinių technologijų patobulinimas pašalino Z anomaliją, atsakingą už AATD, taip pat sumažino hepatocitų ligos rezultatus, parodydamas veiksmingą bazės redagavimą ir sustiprinimą žmogaus ląstelėse. Šie rezultatai paskelbti XNUMX m Molekulinė terapija, gali padėti parodyti būsimus bandymus su žmonėmis.

"Šis tyrimas rodo sėkmingą bazinio redagavimo technologijos taikymą, siekiant ištaisyti mutaciją, sukeliančią AATD, kepenų ląstelėse, gautose iš pacientų, sergančių šia liga", - tvirtina Wilsonas, Bostono medicinos centro pulmonologas ir Bostono universiteto mokyklos asocijuotas vaistų mokytojas. medicinos, kuri dirbo kaip lygiavertė tyrimo rašytoja. "Aš tikiuosi, kad šie rezultatai sukurs kelią naudoti šią technologiją, kad padėtų pacientams, sergantiems AATD ir kitomis monogeninėmis ligomis".

„Beam Therapeutics“ pagaminti baziniai redaktoriai buvo susiję su AATD sergančių žmonių sukeltomis pluripotentinėmis kamieninėmis ląstelėmis (iPS ląstelėmis) ir po to dar kartą hepatocituose, kurie buvo kilę iš iPS ląstelių. Tai buvo padaryta norint ištirti, kaip pagerėjo žmogaus ląstelėse už AATD atsakingos genetikos „Z“ anomalija.

SERPINA1 genetikos Z anomalija yra atsakinga už nuolatinių, modernių plaučių ir kepenų ligų sukėlimą AATD. Žmonėms, sergantiems AATD, mutantiniai AAT sveiki baltymai išsiskleidžia, taip pat sukuria sveikų baltymų sankaupas, kaupiasi hepatocituose, taip pat sukelia žalą.

Šiam tyrimui mokslininkai pradėjo nuo mutantų (ZZ) iPSC, pagamintų iš kliento, turinčio AATD. Baigus bazės redagavimo ir stiprinimo procedūrą, modifikuotų ląstelių DNR buvo sekvenuota, siekiant nustatyti, ar SERPINA1 genetika iš tikrųjų buvo ištaisyta. Ląstelių, turinčių arba vieną (MZ), arba abu dublikatus (MM) ištaisytos genetikos, populiacijos padidėjo ir po to 25 dienas išskyrė, kad susidarytų hepatocitai. Išsekavus visą modifikuotų ląstelių genomą, iš bazinių redaktorių nebuvo įrodyta netyčinių genomo anomalijų, taip pat neteisingas sulankstymas ir prijungtas sveikų baltymų kaupimasis buvo iš dalies pašalintas MZ ląstelėse, taip pat visiškai MM tipinės ląstelės.

Procedūra buvo pakartota, naudojant hepatocitus, gautus iš mutantų iPSC. Įvertinant šios procedūros efektyvumą, įvairiose problemose buvo naudojami du pagrindiniai redaktoriai. Esant efektyviausioms problemoms, 50% mutantų genetikos buvo veiksmingai modifikuotos. Po to ląstelės buvo įvertintos, kad sužinotų, ar jose vis dar nėra kepenų, taip pat ar modifikuotose ląstelėse yra mažiau ligos rodiklių, palyginti su mutacinėmis ZZ ląstelėmis. Išvados atskleidė, kad bazės redagavimas ir tobulinimas nepakeitė kepenų programos, taip pat kepenų ląstelės vis dar atskleidė kepenų genetiką ir sveikus baltymus tipišku laipsniu. Pagerinant, daug mažiau susikaupė netinkamai sulankstytų „Z“ AAT sveikų baltymų, o tai parodė daug mažiau modifikuotų ląstelių ligos įrodymų.

Nors iš tikrųjų buvo nustatyta, kad gydymas AATD sulėtino plaučių ligų vystymąsi AATD žmonėms, šiuo metu nėra jokių lengvai prieinamų gydymo būdų, susijusių su AATD susijusia kepenų liga. Nauji terapijos metodai iš tikrųjų sutelkė dėmesį į Z anomalijos gerinimą.

Pagrindo redagavimas ir tobulinimas yra vertinamas kaip terapijos technika įvairioms monogeninėms sąlygoms. Alfa-1 antitripsino trūkumas yra pagrindinis bazės redagavimo ir tobulinimo tikslas, greičiausiai tai yra viena iš ankstesnių sąlygų, kuriomis bandoma atlikti bazinius redaktorius žmonių tyrimų metu. Papildomus ligos tikslus sudaro tinklainės liga, genetinė tirozinemija, pjautuvinė anemija, progeria, cistinė fibrozė ir kiti.

Šio tyrimo išvados rekomenduoja, kad ateityje atliekant tyrimą būtų galima patikrinti bazinių redaktorių efektyvumą redaguojant ir stiprinant įvairias kitas ramybės stadijoje esančias ląstelių populiacijas. Be to, pastaruoju metu buvo atskleista, kad baziniai redaktoriai gali modifikuoti RNR be DNR atminimo ląstelių linijose, taip pat reikalauja dar daugiau tyrimų.