Исследователи преодолевают препятствия в редактировании генов CRISPR для мышечной дистрофии

Исследователи преодолевают препятствия в редактировании гена CRISPR для мышечной дистрофии
                Донгшенг Дуан, доктор философии Предоставлено: Джастин Келли/MU Health

Техника редактирования генов, известная как CRISPR, является революционным подходом к лечению наследственных заболеваний. Однако этот инструмент еще предстоит использовать для эффективного лечения хронических хронических заболеваний. Исследовательская группа во главе с доктором Донгшенг Дуаном в Медицинской школе Университета Миссури выявила и преодолела барьер в редактировании генов CRISPR, который может заложить основу для длительного лечения с использованием этой техники.
                                                                                       

Редактирование генов CRISPR основано на естественной защитной способности организма отразить вирусы. Эта технология позволяет исследователям изменять последовательности ДНК, вырезая и заменяя мутацию в геноме, которая может лечить различные генетические заболевания и состояния. Дуан вместе со своими сотрудниками в MU, Национальном центре содействия трансляционным наукам при Национальном институте здравоохранения и Университете Дьюка, изучают, как использовать CRISPR для лечения мышечной дистрофии Дюшенна (МДД).

У детей с МДД есть мутация гена, которая прерывает выработку белка, известного как дистрофин. Без дистрофина мышечные клетки становятся слабее и в конечном итоге погибают. Многие дети теряют способность ходить, и мышцы, необходимые для дыхания и работы сердца, в конечном итоге перестают работать.

«CRISPR по существу исключает мутацию и объединяет ген», — сказал Дуан, который является профессором Маргарет Проктор Маллиган по медицинским исследованиям на кафедре молекулярной микробиологии и иммунологии в Медицинской школе MU. «Чтобы сделать это,» молекулярные ножницы «в CRISPR, известном как Cas9, должны знать, где резать. Место резания помечено молекулой, называемой рРНК. Мы были удивлены, обнаружив, что, увеличив количество флагов, мы могли бы увеличить эффективность терапии с трех месяцев до 18 месяцев в нашей мышиной модели. «

            crispr
                Кредит: CC0 Public Domain

Лаборатория Дуана лечила 6-недельных мышей с МДД внутривенно, используя CRISPR, и искала улучшения через 18 месяцев. Первоначально они использовали стратегию, широко используемую многими исследователями. В этом подходе вводили аналогичные количества Cas9 и gRNA. Несмотря на то, что она работала хорошо, когда вводилась прямо в мышцу, эта стратегия дала плохие результаты, когда команда пыталась добиться долгосрочной коррекции во всех мышцах тела. Они не обнаружили восстановления дистрофина в скелетных мышцах и низкого уровня восстановления дистрофина в сердце — лечение не смогло остановить прогрессирование заболевания.

При рассмотрении результатов команда обнаружила непропорциональное истощение флагов рРНК, а это означает, что не было достаточного количества рРНК, чтобы сообщить Cas9, где необходимо сократить. Команда увеличила количество флагов рРНК и повторила эксперимент. Эта новая стратегия значительно увеличила восстановление дистрофина в сердце и скелетных мышцах и уменьшила образование рубцов в мышцах через 18 месяцев. Кроме того, мышечная функция и сердечная функция были улучшены.

«Наши результаты показывают, что потеря рРНК является уникальным барьером для долгосрочной системной терапии CRISPR», — сказал Дуань. «Мы считаем, что этот барьер можно преодолеть, увеличив и оптимизировав дозы рРНК. Хотя у этого есть захватывающие возможности для улучшения терапии МДД, мы полагаем, что этот принцип может также применяться к другим методам лечения CRISPR для ряда других заболеваний и состояний».

Исследователи продолжат тестировать и совершенствовать подход в мышиной модели, прежде чем будут исследованы другие модели. После более глубокого изучения они надеются, что это понимание поможет заложить основу для улучшенной терапии с использованием редактирования генов CRISPR.

Исследование «Редактирование AAV CRISPR восстанавливает сердечную и мышечную функцию в течение 18 месяцев у мышей с дистрофией» недавно было опубликовано в сети JCI Insight ./p>

Похожие новости

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *