Используя безвредный вирус для введения корректирующего гена в клетки крови мышей, ученые из St. В детской исследовательской больнице Джуда облегчена патология серповидно-клеточной анемии. В своих исследованиях исследователи обнаружили, что обработанные мыши практически не отличались от нормальных мышей. Хотя ученые предупреждают, что применение генной терапии к людям представляет значительные технические препятствия, они полагают, что новая терапия станет важным средством лечения болезни.
Серповидно-клеточная анемия, от которой страдают миллионы людей во всем мире, возникает из-за крошечного генетического дефекта в гене бета-глобина, белкового компонента гемоглобина. Этот дефект приводит к тому, что эритроциты, содержащие гемоглобин, имеют тенденцию деформироваться, слипаться и разрушаться. В результате закупорка кровеносных сосудов может привести к когнитивной дисфункции, вызывая небольшие инсульты в головном мозге и вызывая повреждение почек, печени, селезенки и легких. Единственное постоянное лекарство от болезни – трансплантация костного мозга, чтобы дать реципиенту кроветворные клетки, которые будут формировать нормальный бета-глобин. Однако такие трансплантаты редки из-за отсутствия совместимых доноров.
Исследователям давно известно, что симптомы болезни можно облегчить, если в крови незрелой эмбриональной формы гемоглобин сохраняется в красных кровяных тельцах. Этот незрелый гемоглобин, который обычно исчезает после рождения, не содержит бета-глобина, а содержит другую форму, называемую гамма-глобином. Ул. Исследователи Джуда обнаружили, что лечение пациентов препаратом гидроксимочевина способствует образованию гемоглобина плода и облегчает симптомы болезни.
"Хотя это очень полезное лечение заболевания, наши исследования показали, что можно вылечить расстройство, если бы мы могли использовать перенос генов для постоянного повышения уровня гемоглобина плода," сказал Дерек Персонс, M.D., Ph.D., помощник члена в Санкт-Петербурге. Юдское отделение гематологии.
Он и его коллеги разработали метод вставки гена гамма-глобина в кроветворные клетки с использованием безвредного вирусного носителя. Исследователи извлекли кроветворные клетки, внедрили вирусный ген в культуральную чашку, а затем повторно ввели измененные кроветворные клетки в организм. Была надежда, что эти клетки будут постоянно генерировать красные кровяные тельца, содержащие гемоглобин плода, облегчая болезнь.
В экспериментах, о которых сообщалось в продвинутом онлайн-выпуске журнала Molecular Therapy, исследователи использовали линию мышей с в основном теми же генетическими дефектами и симптомами, что и люди с серповидно-клеточной анемией. Ученые ввели ген гамма-глобина в кроветворные клетки мышей, а затем ввели эти измененные клетки мышам.
Исследователи обнаружили, что через несколько месяцев после введения измененных кроветворных клеток мыши продолжали вырабатывать гамма-глобин в своих эритроцитах.
"Когда мы обследовали мышей, подвергшихся лечению, мы смогли обнаружить незначительное заболевание, если оно вообще обнаружилось, с помощью наших методов," сказал Лица, старший автор статьи. "У мышей не было анемии, и их функции органов были в основном нормальными."
Исследователи также трансплантировали измененные кроветворные клетки от исходных обработанных мышей второму поколению серповидно-клеточных мышей, чтобы показать, что ген гамма-глобина навсегда встроился в кроветворные клетки. Через пять месяцев после трансплантации второе поколение мышей также показало выработку гемоглобина плода и коррекцию заболевания.
"Мы очень воодушевлены нашими результатами," Лица сказали. "Они впервые демонстрируют, что можно исправить серповидно-клеточную анемию с помощью генетической терапии для производства гемоглобина плода. Мы думаем, что повышенная экспрессия гемоглобина плода у пациентов будет хорошо переноситься, и иммунная система не будет отвергать гемоглобин, по сравнению с другими подходами."
Хотя Persons считает, что эксперименты на мышах приведут к лечению людей, он предупредил, что технические барьеры все еще необходимо преодолевать. "Намного легче достичь высоких уровней встраивания генов в клетки мыши, чем в клетки человека," он сказал. "В наших экспериментах на мышах мы обычно видели одну или две копии гена гамма-глобина, вставленные в каждую клетку. Однако у людей эта скорость введения как минимум в сто раз меньше."
Лаборатория специалистов в настоящее время работает с другими клетками животных и человека над разработкой методов для достижения достаточно высокой скорости встраивания генов, чтобы сделать генную терапию клинически полезной.
Источник: St. Детская исследовательская больница Джуда