Nový druh úpravy a vylepšenia genetiky efektívne pri liečbe AATD, chorôb pečene a pľúc

génová editácia

Nový program výsledkov výskumných štúdií, podľa ktorého je úplne nový druh úpravy a vylepšenia genetiky účinný pri liečbe anomálie v klientskych bunkách s monogénnym ochorením Alfa-1 nedostatok antitrypsínu (AATD), obvyklým získaným ochorením, ktoré ovplyvňuje pečeň i pľúca. Táto úplne nová technika, nazývaná základné úpravy a vylepšenia, sa líši od rôznych ďalších druhov úprav a vylepšovaní pozostávajúcich z CRISPR, pretože základní editori negenerujú prerušenie DNA, čo pomáha zabrániť dvojitému lámaniu vlasov, potenciálnemu mimo cieľ úpravy a vylepšenia, ako aj nežiaduce anomálie v rámci služby opravy buniek.

Vedci pod vedením MD Andrewa Wilsona a Ph. Rhiannona Werdera z Centra pre regeneratívnu medicínu (CReM) v Boston Medical Center a Bostonskej univerzity využili vedci pečeňové bunky odvodené od pacientov nazývané „iHeps“, pripomínajú biológiu pečeňových hepatocytov, hlavných výrobcov zdravého proteínu alfa-1 antitrypsínu v tele, ktorý má podobné dôležité metabolické, endokrinné a sekrečné vlastnosti. Základná úprava a vylepšenie modernej technológie napravili anomáliu Z zodpovednú za AATD a tiež znížili výsledky ochorenia v hepatocytoch, čo preukázalo účinnú úpravu a vylepšenie základne v ľudských bunkách. Tieto výsledky zverejnené v Molekulárna terapia, môže pomôcť pri vývoji budúcich testov na ľuďoch.

"Táto štúdia ukazuje úspešné použitie technológie základného úpravy na korekciu mutácie zodpovednej za AATD v pečeňových bunkách získaných od pacientov s týmto ochorením," tvrdí Wilson, pulmonológ z Boston Medical Center a docent medicíny na Boston University School. medicíny, ktorý pracoval ako ekvivalentný autor výskumu. "Dúfam, že tieto výsledky vytvoria cestu k použitiu tejto technológie na pomoc pacientom s AATD a inými monogénnymi chorobami."

Základné editory produkované Beam Therapeutics súviseli s výskytom pluripotentných kmeňových buniek (iPS buniek) od ľudí s AATD a potom ešte raz v hepatocytoch pochádzajúcich z iPS buniek. Toto bolo urobené s cieľom preskúmať zlepšenie „Z“ anomálie genetiky zodpovednej za AATD v ľudských bunkách.

Anomálie Z v genetike SERPINA1 sú zodpovedné za vytváranie pretrvávajúcich moderných pľúcnych a pečeňových ochorení u AATD. U ľudí s AATD sa mutantné zdravé proteíny AAT nesprávne poskladajú a vytvárajú akumulácie zdravých proteínov, ktoré sa hromadia vo vnútri hepatocytov, a spôsobujú poškodenie.

Pre tento výskum začali vedci s mutantnými (ZZ) iPSC produkovanými od klienta s AATD. Po dokončení postupu úpravy a vylepšenia základne sa DNA z modifikovaných buniek sekvenovala, aby sa zistilo, či bola genetika SERPINA1 skutočne opravená. Klonálna populácia buniek buď s jedným (MZ), alebo s obidvoma duplikátmi (MM) opravenej genetiky sa zvýšila a potom sa oddeľovala počas 25 dní, aby sa vytvorili hepatocyty. Po sekvenovaní celého genómu modifikovaných buniek nebol od základných editorov žiadny dôkaz neúmyselných anomálií v genóme, rovnako ako chybné poskladanie a nahromadenie spojeného zdravého proteínu sa čiastočne napravilo v MZ bunkách, ako aj úplne v MM typické bunky.

Postup bol duplikovaný s využitím hepatocytov pochádzajúcich z mutantných iPSC. Na vyhodnotenie efektívnosti tohto postupu boli pri rôznych problémoch použité dva základné editory. V prípade najefektívnejších problémov bolo účinne upravených asi 50% mutantnej genetiky. Bunky boli potom vyhodnotené, aby sa zistilo, či sa stále objavujú „pečeňové“, ako aj to, či existuje menej indikátorov ochorenia v modifikovaných bunkách, na rozdiel od mutantných ZZ buniek. Zistenia odhalili, že základná úprava a vylepšenie nezmenili pečeňový program, rovnako ako pečeňové bunky stále vykazovali pečeňovú genetiku a zdravé proteíny v typickom stupni. Pri vylepšení došlo k oveľa menšiemu hromadeniu agregovaného nesprávne poskladaného zdravého proteínu „Z“ AAT, čo v modifikovaných bunkách odhalilo oveľa menší dôkaz choroby.

Aj keď sa skutočne zistilo, že vylepšená liečba spomaľuje vývoj pľúcnych chorôb u ľudí s AATD, v súčasnosti nie sú k dispozícii žiadne terapie, ktoré by boli ľahko dostupné pre ochorenie pečene spojené s AATD. Rozvíjajúce sa terapeutické metódy sa v skutočnosti sústredili na zlepšenie Z anomálie.

Úpravy a vylepšenia základne sa hodnotia ako terapeutická technika pre celý rad monogénnych podmienok. Nedostatok alfa-1 antitrypsínu je hlavným cieľom pre editáciu a vylepšenie základne, s najväčšou pravdepodobnosťou patrí medzi skoršie podmienky, pri ktorých sa základní editori pokúšajú vo výskumoch na ľuďoch. Ďalšie ciele týkajúce sa chorôb zahŕňajú ochorenie sietnice, genetickú tyrozinémiu, kosáčikovitú anémiu, progeriu, cystickú fibrózu a ďalšie.

Zistenia tohto výskumu odporúčajú, aby sa v budúcej výskumnej štúdii mohla zistiť efektívnosť editorov báz pri úprave a vylepšovaní rôznych ďalších populacií pokojných buniek. Navyše sa nedávno ukázalo, že redaktori báz môžu upravovať RNA navyše na DNA v pamätaných bunkových líniách a vyžaduje ešte ďalšie preskúmanie.