Ученые разрабатывают способ предотвращения иммунного ответа на генную терапию у мышей

gene
                Кредит: CC0 Public Domain

Исследователи Медицинской школы Стэнфордского университета продемонстрировали, что генная терапия может быть эффективной, не вызывая опасного побочного эффекта, характерного для всей генной терапии: аутоиммунную реакцию на нормальный белок, с которой иммунная система пациента сталкивается впервые.
                                                                                       

Исследователи показали это на мышиной модели, которая точно повторяет мышечную дистрофию Дюшенна. Один из каждых 5000 мальчиков рождается с этой болезненной болезнью, которая приводит к тому, что пациенты становятся инвалидами в инвалидной коляске в середине подросткового возраста и, как правило, смертельны для молодых людей. Это происходит от генетического дефекта, который лишает скелетные и сердечные мышцы работающей версии белка, называемого дистрофином.

«Генная терапия на пороге превращения в основной подход к лечению нарушений одного гена», — сказал Лоуренс Стейнман, доктор медицинских наук, профессор неврологии и неврологических наук и педиатрии в Стэнфорде. «Но есть одна загвоздка: если вы дадите ген, который является рецептом нормального белка, кому-то с ошибочной версией гена, чей организм никогда не вырабатывал нормальный белок раньше, иммунная система этого человека вызовет реакцию — в некоторых случаях, смертельный — для нормального белка, так же, как и для любого чужеродного белка. Мы думаем, что решили эту проблему. «

Полученные результаты описаны в исследовании, которое будет опубликовано в сети 3 сентября в Слушаниях Национальной академии наук. Штейнман, который является профессором Джорджа Циммермана, является старшим автором исследования. Ведущий автор — старший научный сотрудник Пегги Хо, доктор философии.

Вирусный

Мышечная дистрофия Дюшенна является результатом одного дефектного гена, что делает его отличным кандидатом на генную терапию, при которой дефектный ген пациента заменяется правильной версией. Один из способов сделать это — кооптировать вирусы, которые являются простыми объектами, которые умеют заражать клетки, а затем заставляют репродуктивные механизмы каждой вторгшейся клетки копировать свои собственные вирусные гены. Для генной терапии вирусы модифицируются путем избавления их от нежелательных генов, сохранения тех, которые необходимы для инфекционности, и добавления терапевтического гена для доставки пациенту.

Ген, кодирующий дистрофин, слишком велик, чтобы вирус, перевозящий гены, мог взять его на борт. К счастью, для создания достаточно функциональной версии дистрофина, называемой микродистрофином, достаточно лишь небольшой доли всего гена. Сокращенный ген плотно вписывается в средство доставки вируса, разработанное некоторое время назад Джеффри Чемберленом, доктором философии, соавтором исследования и профессором неврологии, медицины и биохимии в Вашингтонском университете.

Индуцирование толерантности

Но есть еще проблема с аутоиммунитетом. Чтобы обойти это, Штейнман и его коллеги слили ген микродистрофина в другой тип средства доставки, называемый плазмидой.

Плазмиды — это крошечные кольца ДНК, которые бактерии часто обмениваются взад и вперед, чтобы распространять между собой важные черты, такие как устойчивость к лекарственным препаратам. Конкретная бактериальная плазмида, которую подбирали исследователи, обычно содержит несколько коротких последовательностей ДНК или мотивов, которые иммунная система признает подозрительными и на которые она вызывает сильный ответ.

Но несколько лет назад Стейнман и несколько других ученых из Стэнфорда, в том числе Хо и соавтор исследования Уильям Робинсон, доктор медицинских наук, профессор кафедры иммунологии и ревматологии, выяснили, как заменить эти проблемные мотивы ДНК на другие. набор последовательностей ДНК, которые далеко не усугубляют иммунный ответ, подчиняют его. Эта плазмида, индуцирующая иммунную толерантность, была применена в клинических испытаниях для двух различных аутоиммунных состояний с многообещающими результатами.

Для нового исследования исследователи использовали удар один-два для обеспечения генной терапии и защиты от аутоиммунитета у мышей: вирусная доставка гена микродистрофина с последующей индуцированной плазмидой индукцией толерантности к микродистрофину.

Пятнадцати 6-недельным мышам — возраст, примерно эквивалентный возрасту маленького ребенка, — биоинженерии, лишенным функционирующего дистрофина, вводили вирус, несущий микродистрофин. Через неделю они были разделены на три группы и получали еженедельные инъекции в течение 32 недель либо пустышки; раствор-пустышка плюс индуцирующая толерантность плазмида, в которой отсутствует ген микродистрофина; или плазмида с геном микродистрофина.

В конце 32-недельного периода, когда мыши были человеческим эквивалентом молодых людей, у тех, кто получил плазмиду, нагруженную микродистрофином, была значительно большая мышечная сила и значительно большее количество производящих дистрофин мышечных волокон. У них был более низкий уровень ключевых химических веществ, передающихся через кровь, которые несут воспалительные сообщения между иммунными клетками, и у них были ослаблены реакции антител на обычно иммуногенные части микродистрофина.

«Здесь еще рано — это был, в конце концов, эксперимент на мышах, — но, похоже, мы можем индуцировать толерантность к широкому ассортименту ранее иммуногенных белков, вставляя ген для интересующего белка в плазмиду», — Штейнман сказал. «Мы видели это с прекурсором инсулина, у людей с диабетом 1 типа и с миелином, у людей с рассеянным склерозом. Теперь это выглядит так, как будто концепция может быть применима и к генной терапии».

Похожие новости

Добавить комментарий

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