Genome Editing, ein nächster Schritt in der Gentherapie, korrigiert Hämophilie bei Tieren Kinderkrankenhaus von Philadelphia Studie Fortschritte neue Strategie für die Gentherapie
§ § BILD: Von oben, ZFNs auf beiden Seiten des DNA-Stranges Ziel eine Stelle stromaufwärts des Gens, wo die meisten Hämophilie-Mutationen befinden. Die ZFNs dann schneiden beide Stränge der ... Klicken Sie hier für weitere Informationen.
§ § Mit einem innovativen Gentherapie Technik namens Genom-Bearbeitung, schärft in der genauen Lage der mutierten DNA haben Wissenschaftler der Blutgerinnungsstörung Hämophilie bei Mäusen behandelt. Dies ist das erste Mal, dass Genom Bearbeitung, die genau Ziele und Reparaturen einen genetischen Defekt, in einem lebenden Tier wurde getan und erreicht klinisch bedeutsame Ergebnisse.
Als solche ist sie ein wichtiger Schritt vorwärts in der jahrzehntelangen wissenschaftlichen Fortschritt der Gentherapie-Entwicklung von Behandlungen durch die Korrektur eines krankmachenden DNA-Sequenz. In dieser neuen Studie verwendeten die Forscher zwei Versionen eines gentechnisch veränderten Virus (Adeno-assoziierten Virus, oder AAV)-on trägt Enzyme, die DNA in einer genauen Ort und eine Durchführung Ersatz-Gen in die DNA-Sequenz kopiert werden abgeschnitten. All dies erfolgte in den Leberzellen von Mäusen.
"Unsere Forschung wirft die Möglichkeit, dass Genom-Bearbeitung kann ein genetischer Defekt an einer klinisch bedeutsamen Niveau nach in vivo Lieferung der Zink-Finger-Nukleasen richtig", sagte der Leiter der Studie, Katherine A. Hoch, MD, Hämatologe und Gentherapie-Experte bei der Kinderkrankenhaus von Philadelphia. High, ein Howard Hughes Medical Institute Investigator, leitet das Center for Cellular and Molecular Therapeutics an der Kinderklinik und hat untersucht, Gentherapie für die Hämophilie seit mehr als einem Jahrzehnt.
Die Studie erschien heute online in Nature.
Hohe Forschungs-, eine Zusammenarbeit mit Wissenschaftlern Sangamo BioSciences, Inc., nutzt gentechnisch veränderte Enzyme, sogenannte Zink-Finger-Nukleasen (ZFNs), die als molekulare Textverarbeitungen handeln, Bearbeitung mutierten DNA-Sequenzen. Wissenschaftler haben gelernt, wie man ZFNs Design zu einem bestimmten Genort individuell abgestimmt. ZFNs spezifisch für den Faktor 9-Gens (F9) wurden entwickelt und in Verbindung mit einer DNA-Sequenz, die normale Funktion von Genen bei Hämophilie verloren restauriert.
Durch die präzise Ausrichtung einer spezifischen Stelle entlang eines Chromosoms haben ZFNs einen Vorteil gegenüber konventionellen Gentherapie-Techniken, die zufällig zur Ersatzlieferung Gen in einer ungünstigen Position kann unter Umgehung der normalen biologischen regulatorische Komponenten Steuerung des Gens. Diese ungenaue Ausrichtung birgt das Risiko einer "Insertionsmutagenese", in dem die Korrektur-Gen führt zu einer unerwarteten Veränderung, wie Auslösen Leukämie.
Bei der Hämophilie, beeinträchtigt eine vererbte Single-Gen-Mutation die Fähigkeit des Patienten zu einer Blutgerinnung Protein, was zu spontanen, manchmal lebensbedrohliche Blutungen zu erzeugen. Die beiden wichtigsten Formen der Krankheit, die fast ausschließlich tritt bei Männern, sind Hämophilie A und Hämophilie B, die jeweils durch einen Mangel an Gerinnungsfaktor VIII und Gerinnungsfaktor IX verursacht wird. Die Patienten werden mit häufigen Infusionen von Gerinnungs-Proteine, die teuer sind und manchmal regen den Körper Antikörper, die die Vorteile der Behandlung negieren produzieren behandelt.
In der aktuellen Studie verwendeten die Forscher Gentechnik Mäuse mit Hämophilie B zu produzieren, die Modellierung der Krankheit bei Menschen. Vor der Behandlung hatten die Mäuse keine nachweisbaren Konzentrationen von Gerinnungsfaktor IX.
Frühere Studien von anderen Forschern haben gezeigt, dass ZFNs könnten Genom-Bearbeitung in kultivierten Stammzellen, die dann in Mäuse injiziert wurden, um Sichelzellanämie behandeln zu erreichen. Dies ist jedoch ex vivo-Ansatz nicht für zahlreiche humangenetische Erkrankungen, die ganze Organsysteme betreffen machbar. Deshalb ist die aktuelle Studie untersuchte, ob Genom Bearbeitung wirksam war, wenn sie direkt in vivo durchgeführt werden (in einem lebenden Tier).
High und Kollegen entwarf zwei Versionen eines Vektors oder Gen-Lieferwagen, mit Adeno-assoziierten Virus (AAV). Ein AAV-Vektor durchgeführt ZFNs, um die Bearbeitung durchführen, lieferte die anderen eine richtig funktionierende Version der F9-Gen. Da verschiedene Mutationen im gleichen Gen Hämophilie hervorrufen kann, ersetzt den Prozess sieben verschiedenen kodierenden Sequenzen, die 95 Prozent der Krankheiten mit Mutationen in Hämophilie B.
Die Forscher injizierten Mäusen mit der Gentherapie-Vektor, der entworfen, um die Leber, wo Gerinnungsfaktoren produziert reisen. Die Mäuse, die ZFN / Gen Kombinationstherapie erhielten, dann produziert genug Gerinnungsfaktor, um die Blutgerinnung mal auf fast normale Werte zu senken. Control Mäusen, die Vektoren fehlt der ZFNs oder die F9 Minigen hatte keinen signifikanten Verbesserungen in zirkulierenden Faktor oder in Gerinnungszeiten.
Die Verbesserungen bestanden in den acht Monaten der Studie und zeigten keine toxischen Effekte auf das Wachstum, Gewichtszunahme oder Leberfunktion, Hinweise, dass die Behandlung gut vertragen wurde.
"Wir haben einen Proof of Concept, dass wir Genom-Bearbeitung in vivo durchführen können, um stabile und klinisch bedeutsame Ergebnisse zu erzielen etabliert", sagte Hoch. "Wir müssen weitere Studien durchzuführen, um dieses Ergebnis zu sicheren, wirksamen Therapien für Hämophilie und andere Einzeller-Gen Krankheiten beim Menschen zu übersetzen, aber das ist eine vielversprechende Strategie für die Gentherapie." Sie fuhr fort: "Die klinischen Übersetzung der genetischen Therapien von Mausmodellen auf den Menschen ist ein langwieriger Prozess, fast zwei Jahrzehnten, aber jetzt sehen wir positive Ergebnisse in einer Reihe von Krankheiten geerbt Netzhauterkrankungen zu Hämophilie. In-vivo-Genom Bearbeitung erfordern Zeit, als therapeutische ausgereift, aber es repräsentiert das nächste Ziel bei der Entwicklung von Gentherapien. "
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Unterstützung für diese Arbeit kam von den National Institutes of Health und dem Howard Hughes Medical Institute. High Co-Autoren wurden aus dem Kinderkrankenhaus von Philadelphia, der Universität von Pennsylvania, und Sangamo BioSciences, Inc. aus Richmond, Kalifornien
"In vivo Genom Bearbeitung wieder Blutstillung in einem Mausmodell der Hämophilie," Nature, online veröffentlicht am 26. Juni 2011. doi: 10.1038/nature10177
Über das Center for Cellular and Molecular Therapeutics (CCMT) bei der Kinderklinik in Philadelphia: Das Kinderkrankenhaus von Philadelphia und der CCMT von Dr. Katherine High gerichtet haben Pionierarbeit bei der Entwicklung von klinisch vielversprechend AAV-vermittelten Gentherapie. Dr. Hoch und ihre Kollegen führten die erste Studie von rekombinantem AAV geliefert Skelettmuskulatur, die erste Testversion von AAV angewiesen, Leber, und die erste US-Studie mit AAV geliefert, die subretinalen Raum. Die letztere Studie, für angeborene Blindheit, war auch der erste Versuch einer Gentherapie für einen tödlichen Erkrankung, darf pädiatrischen Patienten einschließen sollte.
Über das Kinderkrankenhaus in Philadelphia: Das Kinderkrankenhaus von Philadelphia wurde 1855 als landesweit erste Kinderklinik gegründet. Durch seine langjährige Engagement für die Bereitstellung außergewöhnlicher Patientenversorgung, Ausbildung neuer Generationen von Kindern Healthcare-Anbieter und Pionier großen Forschungsinitiativen hat Kinderkrankenhaus vielen Entdeckungen, profitierten Kinder weltweit gefördert haben. Seine pädiatrische Forschungsprogramm gehört zu den größten des Landes, an dritter Stelle in der National Institutes of Health Finanzierung. Darüber hinaus haben die einzigartige Familie-zentrierte Versorgung und öffentlich-rechtlichen Programme der 516-Betten-Krankenhaus Anerkennung als führender Anwalt für Kinder und Jugendliche gebracht. Für weitere Informationen, besuchen Sie http://www.chop.edu . |