Rekonstruere gamle virus bør hjælpe forskere med at forbedre genterapier


Rekonstruere gamle virus bør hjælpe forskere med at forbedre genterapier

I en ny undersøgelse i tidsskriftet Cellerapporter , Forskere viser, hvordan de med succes konstruerede en gammel virus og brugte den til at levere genterapi til musklernes nethinden, lever og muskelvæv.

Genterapi bruger vira til at indsætte sunde gener i DNA fra syge celler.

Genterapi er en forholdsvis ny og stort set eksperimentel tilgang, der bruger gener i stedet for stoffer eller kirurgi for at forebygge og behandle sygdom.

Teamet, herunder medlemmer fra Massachusetts Eye and Ear Infirmary og Schepens Eye Research Institute i Boston, MA, siger, at undersøgelsen skal hjælpe med at gøre genterapi mere sikkert og mere potent for flere patienter.

De håber også, at resultaterne vil øge forskernes forståelse af de komplekse strukturer af vira, der kan bruges som genterapi "vektorer" - køretøjer, der indsætter gener i celler.

Seniorforfatter Luk H. Vandenberghe, en assistent professor ved Harvard Medical School, der leder et laboratorium ved Instituttet og Infirmary, siger:

"Vi mener, at vores resultater vil lære os, hvordan komplekse biologiske strukturer, såsom AAV'er (adeno-associerede vira), bygges. Fra denne viden håber vi at designe næste generations virus til brug som vektorer i genterapi."

Virus producerer ideelle leveringskøretøjer til gener. De overlever ved at indsætte sig i det genetiske materiale inde i cellerne af de organismer, de invaderer. De kaprer derefter cellens maskiner til at lave kopier af sig selv og sprede sig.

Ingeniørvirus, der ikke forventes at blive angrebet af immunsystemet

Ved at indsætte terapeutiske gener i virus kan forskere bruge dem til at færge generne i celler eller væv af patienter. Adeno-associerede vira (AAV'er) er små vira, som inficerer mennesker, men forårsager ikke sygdom. Dette er et af de funktioner, der gør dem ideelle vektorer til genterapi.

Indtil videre har genterapiudviklere valgt AAV'er, som naturligt cirkulerer i den menneskelige befolkning. Men problemet med dette er, at når en person udsættes for en sådan virus, husker deres immunsystem det og forsøger at fjerne det næste gang det invaderer.

Som følge heraf er effektiviteten af ​​genterapi baseret på naturlige AAV'er begrænset, hvis patientens immunsystem har set dem før og angriber vektorerne, før de har haft mulighed for at indsætte tilstrækkelige gener til celler, før terapien får effekt.

Løsningen er at udvikle nye, godartede AAV'er, som patienters immunsystem ikke genkender, hvilket giver dem tid til at indsætte de terapeutiske gener i målcellerne. Dette ville gøre terapien tilgængelig for mange flere patienter.

Men AAV'er er ikke nemme at konstruere på grund af deres komplekse struktur. Proteinerne i virusskallen passer tæt sammen i unikke, indviklede mønstre, som et puslespil.

Mønsteret er så indviklet og intermeshed, at tweaking af et protein for at opnå en fordel - som en mere effektiv overførsel af genet til cellen - kan resultere i ødelæggelse af hele skallen.

Forfædervirus med succes målrettet væv i mus uden bivirkninger

For at løse problemet med tekniske AAV'er, der har fordelene uden ulemperne, så teamet til forfædrene af vira, der eksisterer i dag.

Ved at undersøge virusserierne kunne forskerne arbejde bagud på deres forfædres træ og opdage de ændringer, der er sket i deres udvikling. Ud fra denne viden konstruerede de ni vira, der havde strukturel integritet og også havde funktioner, der kunne gøre dem til gode vektorer.

Da de testede de udviklede vira i mus, fandt de, at Anc80, de ældste af dem, var i stand til at målrette og indtaste lever-, muskel- og nethindeceller uden toksiske bivirkninger.

Det næste skridt for forskerne er at se på interaktionen mellem virus og vært gennem evolutionen for at finde forbedrede vektorer til klinisk brug. Holdet planlægger også at undersøge, om Anc80 kan bruges til at behandle leversygdomme og retinale former for blindhed.

Prof. Vandenberghe opsummerer deres resultater hidtil:

De vektorer, der er udviklet og karakteriseret i dette studie, demonstrerer unik og kraftig biologi, der retfærdiggør deres overvejelse for genterapiapplikationer."

Medical-Diag.com For nylig rapporteret, hvordan forskere brugte genterapi til at genoprette hørelsen hos mus med en type døvhed, der skyldes et defekt gen.

For at levere det sunde gen oprettede holdet en AAV sammen med en promotor, der kun drejede genet i visse celler i det indre øre.

Everything you think you know about addiction is wrong | Johann Hari (Video Medicinsk Og Professionel 2024).

Afsnit Spørgsmål På Medicin: Medicinsk praksis