Внедрена новая генная терапия серповидноклеточной анемии

Фото: Эритроциты человека при серповидноклеточной анемии
Мнение более

Кредит: изображение предоставлено Weiss Lab. Для получения разрешения на повторное использование обращайтесь в Детскую исследовательскую больницу Св. Иуды.

Серповидноклеточная анемия является очень изнурительным заболеванием, от которого страдает до 40% населения африканских стран, при этом пациенты испытывают эпизоды сильной боли, повреждения органов и сокращение ожидаемой продолжительности жизни. Вызванный мутацией в гене, ответственном за образование гемоглобина, белка, переносящего кислород в эритроцитах, поврежденный гемоглобин искажает форму эритроцитов, вызывая болезненную и потенциально опасную для жизни закупорку кровеносных сосудов. Однако ученые поняли, что увеличение производства здоровой формы этого белка (фетального гемоглобина, который обычно вырабатывается только в утробе матери) может обеспечить революционное лечение этих пациентов. в их настоящем Модели и механизмы заболеваний В статье Митчелл Вайс и его коллеги из Детской исследовательской больницы Св. Иуды, Мемфис, США, исследовали новое многообещающее лечение, разрабатываемое в лаборатории Вайса, которое работает путем редактирования генов, чтобы превратить этот здоровый фетальный гемоглобин в красный цвет взрослого человека. клетки крови При тестировании лечения на мышах исследователи обнаружили, что, хотя у лабораторных мышей проявлялись симптомы серповидно-клеточной анемии, ген эмбрионального гемоглобина и окружающая ДНК не сформировались должным образом, что сделало революционную терапию стволовыми клетками неэффективной или даже вредной для животных. и вызывает обеспокоенность по поводу будущих исследований по тестированию новых генных методов лечения на лабораторных мышах.

Прежде чем новое лечение можно будет испытать на людях, ученые проверяют его на лабораторных животных, поэтому Вайс и его коллеги экспериментировали с новой генной терапией на двух типах мышей, у которых проявлялись симптомы серповидноклеточной анемии: так называемых «Беркли» и «Таунсе». ” мышей. Во-первых, они удалили стволовые клетки — клетки костного мозга, запрограммированные на превращение в эритроциты — у мышей и использовали редактирование генов, чтобы изменить часть ДНК стволовых клеток, чтобы включить ген гемоглобина здорового плода. Затем ученые поместили эти перепрограммированные стволовые клетки обратно мышам и наблюдали за животными в течение 18 недель, чтобы увидеть, как на них повлияет лечение.

Удивительно, но 70% мышей Беркли умерли от лечения, и только в 3,1% стволовых клеток мышей активировалась продукция вылеченного гена фетального гемоглобина. Напротив, экспериментальное лечение активирует ген фетального гемоглобина в 57% эритроцитов городских мышей и не влияет на выживаемость животных. Однако уровни фетального гемоглобина, продуцируемого в эритроцитах мышей Таунса, были в 7-10 раз ниже, чем то, что наблюдалось при использовании этого подхода в культуре клеток человека in vitro, и недостаточно высоки, чтобы уменьшить клинические признаки серповидно-клеточной анемии. .

Затем Вайс и его коллеги хотели узнать, почему этот новый метод лечения не работал на мышах Беркли, которых десятилетиями использовали для тестирования методов лечения серповидно-клеточной анемии. «Мы поняли, что недостаточно знаем о генетическом строении этих мышей», — говорит доктор Вайс. Итак, команда секвенировала гены гемоглобина и окружающую ДНК мышей Беркли и обнаружила, что вместо одной копии мутировавшего человеческого гена у мышей было 22 случайно расположенных и фрагментированных копии мутировавшего гена серповидно-клеточной анемии человека и 27 копий человеческий фетальный гемоглобин команда надеялась активировать для лечения мышей от болезней. Этот сложный генетический состав вызвал фатальные последствия, когда ученые протестировали генную терапию на мышах Беркли, при которой редактирование нескольких копий гена может повредить ДНК. Это означает, что исследователи не могут использовать этих мышей для тестирования и улучшения этого метода редактирования генов.

Напротив, у мышей Towns была только одна копия мутировавшего гена гемоглобина человека и гена, который производит гемоглобин плода человека. Однако возможно, что у этих мышей отсутствовали важные фрагменты ДНК, которые обычно регулируют выработку генов фетального гемоглобина у людей. Поэтому они не смогли произвести достаточное количество этого полезного белка, чтобы облегчить симптомы у мышей. Доктор Вайс прокомментировал: “Наши результаты помогут ученым, использующим мышей Berkeley и Towns, определить, какую из них использовать для решения их конкретного исследовательского вопроса, связанного с серповидно-клеточной анемией или гемоглобином. Кроме того, эта работа служит напоминанием ученым о необходимости внимательно изучить генетики мышей, которых они используют для изучения болезней человека и поиска подходящей мыши для работы.


Отказ от ответственности: AAAS и EurekAlert! Не несет ответственности за точность информационных бюллетеней, отправляемых в EurekAlert! Через содействующие учреждения или для использования любой информации через систему EurekAlert.

Leave a Comment