Nieuw soort genetische bewerking en verbetering, effectief voor therapie van AATD, lever- en longziekte

genbewerking

Nieuw onderzoek studieresultaten programma dat een geheel nieuw soort genetische bewerking en verbetering effectief is in het omgaan met een anomalie in klantcellen met de monogene ziekte Alfa-1 antitrypsinetekort (AATD), een gewoonlijk verworven ziekte die zowel de lever als de lever aantast. de longen. Deze gloednieuwe techniek, basisbewerking en verbetering genoemd, verschilt van verschillende andere vormen van bewerking en verbetering, bestaande uit CRISPR, omdat de basiseditors geen breuk in het DNA genereren, wat helpt bij het stoppen van dubbele haarbreuken, potentiële off-target bewerken en verbeteren, evenals ongewenste afwijkingen in de celreparatieservice.

Onder leiding van Andrew Wilson, MD en Rhiannon Werder, Ph D. van het Center for Regenerative Medicine (CReM) in het Boston Medical Center en de Boston University, maakten de wetenschappers gebruik van van patiënten afgeleide levercellen genaamd "iHeps", die lijken op de biologie van leverhepatocyten, de belangrijkste fabrikanten van alfa-1 antitrypsine gezonde eiwitten in het lichaam die op dezelfde manier vitale metabole, endocriene en secretoire eigenschappen hebben. De basisbewerking en verbetering van moderne technologie verhielp de Z-afwijking die verantwoordelijk is voor AATD en verlaagde de resultaten van de ziekte in de hepatocyten, wat een effectieve basisbewerking en verbetering in menselijke cellen liet zien. Deze resultaten, uitgebracht in Moleculaire therapie, kan helpen de weg te wijzen voor toekomstige menselijke tests.

"Deze studie toont de succesvolle toepassing van basisbewerkingstechnologie om de mutatie die verantwoordelijk is voor AATD in levercellen afkomstig van patiënten met deze ziekte te corrigeren", beweert Wilson, een longarts in het Boston Medical Center en een universitair docent medicatie aan de Boston University School of Medicine, die werkte als de equivalente schrijver van het onderzoek. "Ik heb goede hoop dat deze resultaten een pad zullen creëren om deze technologie te gebruiken om patiënten met AATD en andere monogene ziekten te helpen."

Base-editors geproduceerd door Beam Therapeutics waren gerelateerd aan veroorzaakte pluripotente stamcellen (iPS-cellen) van mensen met AATD, en daarna opnieuw in hepatocyten die afkomstig waren van iPS-cellen. Dit werd gedaan om de verbetering van de "Z" -afwijking van de genetica die verantwoordelijk is voor AATD in menselijke cellen te onderzoeken.

De Z-afwijking in de SERPINA1-genetica is verantwoordelijk voor het creëren van aanhoudende, moderne long- en leveraandoeningen bij AATD. Bij mensen met AATD vouwen de gemuteerde gezonde AAT-eiwitten verkeerd en creëren ze ophopingen van gezonde eiwitten die zich ophopen in de hepatocyten en schade veroorzaken.

Voor dit onderzoek zijn wetenschappers begonnen met mutante (ZZ) iPSC's die zijn geproduceerd door een klant met AATD. Nadat de procedure voor het bewerken en verbeteren van de basis was voltooid, werd de sequentie van het DNA van de gemodificeerde cellen bepaald om te identificeren of de SERPINA1-genetica daadwerkelijk was verholpen. Klonale populaties van cellen met één (MZ) of beide duplicaten (MM) van de herstelde genetica werden verhoogd en daarna gedurende 25 dagen apart gezet om hepatocyten te creëren. Na het sequencen van het hele genoom van de gemodificeerde cellen was er geen bewijs van onbedoelde anomalieën in het genoom van de basiseditors, evenals de misvouwing en de daarmee samenhangende opbouw van gezonde eiwitten werd gedeeltelijk verholpen in MZ-cellen en volledig in MM typische cellen.

De procedure werd gedupliceerd door gebruik te maken van hepatocyten die afkomstig waren van de mutante iPSC's. Bij verschillende problemen werden twee basiseditors gebruikt om de effectiviteit van deze procedure te evalueren. Bij de meest effectieve problemen werd ongeveer 50% van de gemuteerde genetica effectief gemodificeerd. De cellen werden daarna geëvalueerd om te zien of ze nog steeds "lever" vertoonden en of er minder indicatoren van de ziekte waren in de gemodificeerde cellen, in tegenstelling tot mutante ZZ-cellen. Bevindingen onthulden dat het bewerken en verbeteren van de basis het leverprogramma niet veranderde, en dat de levercellen nog steeds levergenetica en gezonde eiwitten in typische gradaties onthulden. Bij verbetering was er veel minder opbouw van geaggregeerd verkeerd gevouwen "Z" AAT-gezond eiwit, wat veel minder bewijs van ziekte in de gemodificeerde cellen aan het licht bracht.

Hoewel is aangetoond dat verbeteringsbehandeling de ontwikkeling van longziekte bij AATD-mensen vertraagt, zijn er momenteel geen therapieën beschikbaar voor AATD-geassocieerde leverziekte. Opkomende therapiemethoden hebben zich in feite geconcentreerd op de verbetering van de Z-anomalie.

Basisbewerking en verbetering wordt beoordeeld als een therapietechniek voor een reeks monogene aandoeningen. Alfa-1-antitrypsinetekort is een belangrijk doelwit voor basisbewerking en -verbetering, hoogstwaarschijnlijk een van de eerdere omstandigheden waarin basiseditors worden geprobeerd in menselijke onderzoeksstudies. Aanvullende ziektedoelen zijn onder meer retinale aandoeningen, genetische tyrosinemie, sikkelcelanemie, progeria, cystische fibrose en andere.

Bevindingen van dit onderzoek bevelen aan dat toekomstig onderzoek zou kunnen kijken naar de efficiëntie van basiseditors bij het bewerken en verbeteren van verschillende andere slapende celpopulaties. Bovendien is onlangs onthuld dat base-editors RNA kunnen wijzigen in extra DNA in cellijnen die worden herdacht, en dat dit zelfs nog meer onderzoek rechtvaardigt.