15-minutters genterapi for blindhed giver adgang til den dybeste del af øjet
15-minutters genterapi for blindhed giver adgang til den dybeste del af øjet
Anonim

Forskere har 'konstrueret' en ny, hurtig genterapi, der kan få adgang til den dybeste del af øjet, nethinden. I modsætning til de nuværende procedurer, der bruges i kliniske forsøg, kræver den nye teknik ikke et injektionstrin, der er potentielt farligt og skadeligt for nethinden.

Arvelige sygdomme i nethinden rammer én ud af 3.000 og kan forårsage delvist til totalt synstab. De er primært forårsaget af mutationer i lys-sensing sensing neuroner, der befolker det yderste lag af nethinden. Disse genetiske defekter dræber gradvist disse celler eller ødelægger deres evne til at arbejde, hvilket fører til progressiv blindhed.

Genterapi har vist meget lovende i tidlige kliniske forsøg for nethindesygdom, såsom med barndomsforstyrrelsen kaldet Leber congenital amaurosis. Synet blev genoprettet hos børn med denne sygdom ved at bruge vira til at levere korrigerende genetisk materiale til disse mutante celler.

Selvom succesen med disse forsøg har givet energi til forskere på området, kræver teknikken, at de synsbesparende vira sprøjtes direkte ind i nethindevævet. Dette er en kedelig, tidskrævende proces, der kan forårsage skade på nethinden, hvis den gøres forkert.

I en undersøgelse offentliggjort i Science Translational Medicine udviklede forskere fra University of California, Berkeley, mere alsidige vira, der kan levere det syngenskabende genetiske materiale uden at rive nethinden i stykker. Undersøgelsen blev ledet af Dr. David Schaffer, en kemisk og biomolekylær ingeniør og direktør for Berkeley Stem Cell Center ved UC-Berkeley.

Adeno-associerede vira (AAV'er) har været de foretrukne fødende drenge til kliniske forsøg med retinal genterapi. I naturen kan disse vira inficere en lang række celletyper - neuroner, muskelceller, leverceller - men forårsager ikke sygdom.

Det er nu almindelig praksis for forskere at omkonstruere disse vira til at bære korrigerende gener ind i celler, når de studerer eller behandler arvelige sygdomme.

Men de har et stort problem: de er klæbrige. Efter at have injiceret dem i væv, har AAV'er en tendens til at forblive i et relativt lille område, hvilket begrænser deres evne til at behandle alle de ramte celler i et organ. Dette er et tilbageslag selv i nethinden, som dækker et relativt lille område.

"At stikke en nål gennem nethinden og injicere den konstruerede virus bag nethinden er en risikabel kirurgisk procedure," sagde Schaffer. "Men lægerne har intet valg, fordi ingen af ​​genleveringsvirusserne kan rejse hele vejen gennem øjets bagside for at nå fotoreceptorerne - de lysfølsomme celler, der har brug for det terapeutiske gen."

Bevæbnet med et bibliotek med 30 millioner forskellige AAV'er og en stor forståelse for evolution, satte Schaffer og virksomheden sig for at finde en AAV med bedre kilometertal.

De sprøjtede dette gigantiske bibliotek af vira ind i det klare, gelatinøse centrum af et museøje, kendt som glaslegemet, og undersøgte, om nogen af ​​AAV-stammerne kunne 'svømme' og sno sig igennem til nethinden.

Schaffers team fandt, at en undergruppe af AAV'erne kunne komme til nethinden. For at udvælge de bedste 'svømmere' blev denne undergruppe udsat for denne glasagtige migration to gange mere.

En af disse AAV'er, kaldet 7m8, blev udvalgt til yderligere forsøg i en musemodel af blindhed.

De udstyrede 7m8 virus med den passende syngenskabende genetiske last og tabte den i glaslegemet. Virusset var i stand til at bære og levere denne last til alle neuronerne i musens nethinde og genoprettede deres cellefunktion.

For at efterligne et menneskeligt scenarie blev 7m8-virussen testet i øjnene på voksne macques og trængte dybere ind end nogen virus kendt til dato.

Denne procedure tager kun 15 minutter, hvilket er en væsentlig forbedring af de nuværende metoder.

Selvom det stadig kræver at stikke en nål gennem det ydre lag af øjet, er det også meget mindre invasivt, da injektionen aflejrer virussen i den inaktive væske i glaslegemet.

"Med udgangspunkt i 14 års forskning har vi nu skabt en virus, som du bare injicerer i det flydende glaslegeme inde i øjet, og det leverer gener til en meget vanskeligt tilgængelig population af sarte celler på en måde, der er kirurgisk ikke- invasiv og sikker. Det er en 15-minutters procedure, og du kan sandsynligvis gå hjem den dag, " konkluderede Schaffer.

Yderligere forskning er nødvendig for at bekræfte, at 7m8 AAV virus eller et fremtidigt derivat er sikkert for mennesker, især i lyset af den seneste kontrovers omkring AAV kliniske forsøg.

En 36-årig kvinde døde i et AAV-baseret forsøg i 2007 for leddegigt, som efterfølgende blev stoppet, men opfølgende undersøgelser tyder på, at virussen ikke var skyld i det. Selv i lyset af genterapiens noget tumultariske historie, lover 7m8 AAV meget for fremtiden.

"Da jeg først kom hertil for 14 år siden, havde jeg virkelig den idé eller målet, at jeg ville arbejde på problemer, der ville have direkte indvirkning på menneskers sundhed, og vi er nu ved at nå dertil," sagde Schaffer.

Populær af emne.