По словам исследователей, при эффективном и безопасном расширении у пациентов с МДД этот метод может привести к одному из первых успешных методов лечения этого смертельного заболевания на основе редактирования генома.МДД, наиболее распространенная и тяжелая форма мышечной дистрофии среди мальчиков, характеризуется прогрессирующей дегенерацией мышц и слабостью. Это вызвано мутациями в X-сцепленном гене DMD, который кодирует белок дистрофин. По данным Центров по контролю и профилактике заболеваний и другим оценкам, заболевание поражает каждого 3500-5000 мальчиков и часто приводит к преждевременной смерти к 30 годам.
Хотя генетическая причина МДД известна уже почти 30 лет, эффективных методов лечения не существует. Заболевание разрушает мышечные волокна и заменяет их фиброзной или жировой тканью, в результате чего мышцы постепенно ослабевают.
Это состояние часто приводит к заболеванию сердечной мышцы или кардиомиопатии, что является основной причиной смерти таких пациентов.В исследовании, опубликованном в журнале Science, исследователи UTSW использовали метод редактирования генов, чтобы навсегда исправить мутацию DMD, которая вызывает заболевание у молодых мышей.«Это отличается от других терапевтических подходов, потому что он устраняет причину заболевания», — сказал старший автор доктор Эрик Олсон, председатель отдела молекулярной биологии и содиректор Центра совместных исследований мышечной дистрофии сенатора Пола Д. Уэллстона в UT. Юго-западный.
В 2014 году команда доктора Олсона впервые применила эту технику — называемую CRISPR / Cas9-опосредованное редактирование генома — для исправления мутации в зародышевой линии мышей и предотвращения мышечной дистрофии. Это проложило путь для новых терапевтических средств, основанных на редактировании генома, при МДД. Это также создало несколько проблем для клинического применения редактирования генов. Поскольку редактирование зародышевой линии невозможно у людей, необходимо разработать стратегии доставки компонентов редактирования генов в постнатальные ткани.
Чтобы проверить это, исследователи доставили мышам компоненты для редактирования генов с помощью аденоассоциированного вируса 9 (AAV9). Мыши с МДД, получавшие эту технику, продуцировали белок дистрофин и постепенно показали улучшенную структуру и функцию скелетных мышц и сердца.«AAV9 может эффективно инфицировать людей тканеспецифическим образом, но он не вызывает у человека болезней или токсичности.
Это молекулярная ракета для генной терапии», — сказала доктор Леонела Амоасии, научный сотрудник лаборатории Олсона и соавтор исследования. исследования с доктором Chengzu Long, инструктором молекулярной биологии.«Система CRISPR / Cas9 — это адаптивная иммунная система одноклеточных организмов против вторжения вируса. По иронии судьбы, эта система была взломана, мы упаковали ее в непатогенный вирус и исправили генетическую мутацию в животной модели», — добавил доктор Лонг. .Технология редактирования генома CRISPR, разработанная исследователем из Калифорнийского университета в Беркли, была названа Science "Прорывом года".«Это исследование представляет собой очень важное трансляционное применение редактирования генома мутаций МДД у молодых мышей.
Это твердый шаг к практическому излечению МДД», — сказала д-р Ронда Бассел-Дуби, профессор молекулярной биологии и соучредитель исследования проект редактирования генома с доктором Олсоном из Wellstone Center.«Важно отметить, что в принципе одна и та же стратегия может быть применена к многочисленным типам мутаций у людей с МДД», — добавил доктор Олсон, который также является директором Центра регенеративной науки и медицины Хамона и имеет сертификат Энни и Вилли. Профессор Нельсона в области исследования стволовых клеток, заслуженная кафедра Погу в исследованиях сердечных врожденных дефектов и заслуженная кафедра науки Роберта А. Велча.Сейчас исследовательская группа работает над применением этой техники редактирования генов к клеткам пациентов с МДД и в более крупных доклинических моделях животных.
Это первая крупная находка центра UTSW Wellstone, который был недавно основан на 7,8 миллиона долларов, выделенных Национальными институтами здравоохранения. UTSW — один из шести центров Wellstone по всей стране, которые работают над переводом научных результатов и технологических разработок в новые методы лечения мышечной дистрофии, а также над продвижением фундаментальных, трансляционных и клинических исследований. Центр Wellstone UT Southwestern специализируется на мышечной дистрофии Дюшенна.
«Недавние революционные открытия лаборатории Олсона с использованием редактирования генома для исправления генетической мутации, вызывающей МДД, ускорили гонку за поиском лекарства от этой смертельной болезни», — сказал доктор Прадип Маммен, доцент кафедры внутренней медицины и содиректор Центр UTSW Wellstone. «Перед исследователями Центра Wellstone сейчас стоит задача воплотить эти открытия на мышиной модели МДД в ??терапию для пациентов с МДД».