Использование CRISPR для поиска методов лечения мышечной дистрофии

crispr-cas9
                Кредит: CC0 Public Domain

Технология редактирования генов CRISPR-Cas9 наиболее известна своей потенциальной ролью в коррекции генетических заболеваний. Но его также можно использовать в качестве инструмента для поиска генов, которые действуют как поддерживающие игроки, делая болезнь лучше или хуже. Такие гены могут стать хорошими мишенями для новых методов лечения.
                                                                                       

Новое исследование, проведенное Луи Кункелем, доктором философии, и научным сотрудником Анжелой Лек, доктором философии в Бостонской детской больнице использовали CRISPR-Cas9, чтобы лучше понять facioscapulohumeral мышечной дистрофии (FSHD) и изучить потенциальные методы лечения. FSHD вызывает мышечную слабость на лице, лопатках и плечах, и в настоящее время не имеет никакого другого лечения, кроме поддерживающей.

В FSHD ген DUX4, обычно активный в основном во время развития плода, неуместно «включен». Это приводит к тому, что токсичный белок DUX4 вырабатывается в мышечных клетках, когда это не должно происходить, что приводит к гибели клеток и мышечной слабости.

Кункель, Лек и коллеги задались вопросом, могут ли быть направлены другие гены для предотвращения или компенсации этой проблемы. Они решили использовать CRISPR-Cas9 для систематической мутации каждого гена в геноме. Их цель: найти гены, которые, будучи выбиты, позволяют мышечным клеткам человека выживать, даже когда производится белок DUX4.

«Мы, по сути, использовали технику экрана CRISPR в качестве ярлыка, чтобы осветить» наркотические «пути для FSHD», — говорит Лек, первый автор газеты.

Предотвращение гибели мышечных клеток

Процесс скрининга CRISPR-Cas9 дал около полудюжины сильных «хитов». Среди них было несколько генов, которые играют роль в клеточном ответе на условия с низким содержанием кислорода или гипоксию. Это, оказывается, является основной причиной гибели клеток, вызванной DUX4. Когда команда подвергла мышечные клетки воздействию соединений, о которых известно, что они ингибируют этот ответ на гипоксию, клетки остались живы.

«Наши результаты показывают, что нокаут ключевых генов, участвующих в передаче сигналов гипоксии, может снизить чувствительность клеток к токсичности от DUX4 и предотвратить их гибель», — говорит Кункель.

Продвигаясь дальше, команда создала линии мышечных клеток у реальных пациентов с FSHD. При обработке теми же соединениями эти клетки показали меньшее количество известных биомаркеров заболевания.

Наконец, исследователи создали две модели FSHD живых рыбок данио. Когда они воздействовали на рыбу соединениями, которые ингибируют передачу сигналов гипоксии, рыба демонстрировала улучшение мышечной структуры и функции и большую плавательную активность.

Движение вперед

Kunkel и Lek подали заявку на патент, охватывающую их открытия. Лек, в настоящее время в Йельской школе медицины, переносит эксперименты с наркотиками на мышиные модели FSHD, в то время как Кункель планирует дальнейшие исследования рыбок данио в Бостонских детях.

«Самым обнадеживающим выводом об этом исследовании является то, что мы обнаружили, что существуют одобренные FDA лекарства, способные преодолеть токсический эффект DUX4», — говорит Лек. «Теперь у нас есть набор препаратов для тестирования и определения, который наиболее подходит для длительного приема у пациентов с FSHD».

Кункель считает, что процесс, использованный в этом исследовании, может быть применен ко многим другим заболеваниям.

«Наш подход может обеспечить ускоренный путь к пониманию сложных генетических заболеваний, выявлению терапевтических целей и тестированию потенциальных методов лечения», — говорит он ./p>

Похожие новости

Добавить комментарий

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