Uuring näitab, et retseptori molekul hõlbustab korrigeeritud geenide viimist rakkudesse

Uuring näitab, et retseptori molekul hõlbustab korrigeeritud geenide viimist rakkudesse
Uuring näitab, et retseptori molekul hõlbustab korrigeeritud geenide viimist rakkudesse
Anonim

Geeniteraapiat täiustada üritavad meditsiiniteadlased seisavad silmitsi suure takistusega korrigeeritud geenide sisestamisel raku tuumadesse, kus need saavad suunata tervete valkude tootmist, mida defektsed rakumehhanismid toota ei suuda.

Varem on teadlased kasutanud nõrgestatud viiruseid vektoritena töötavate geenide rakkudesse kandmiseks, kuid siiani on keha keerukad loomulikud kaitsemehhanismid sissetungijate vastu – eriti kopsudes – piiranud nende tõhusust.

Nüüd on Põhja-Carolina ülikooli Chapel Hilli meditsiinikooli teadlased leidnud, mis võiks nende arvates olla suur edasiminek.Esimest korda on nad võtnud sihikule spetsiaalse klassi retseptormolekulid hingamisteede rakkude pindadel. Nende katsed näitavad, et aktiveerituna võib G-valguga seotud retseptor töötada nagu pöörlev uks, mis võimaldab nõrgenenud viirustel rakkudesse siseneda koos nende terapeutilise kasuliku koormusega.

Uuringuaruanne ilmub ajakirja Nature Biotechnology juuninumbris. Autorid on dr. Silvia M. Kreda, Raymond J. Pickles ja Eduardo R. Lazarowski, kõik meditsiiniteadlased ning dr Richard C. Boucher, Kenani meditsiiniprofessor.

"Ühendasime adenoviiruse vektori väikese signaalmolekuliga, mida tuntakse UTP-na ja mis interakteerub retseptoriga, ja saavutasime spetsiifilise geeniülekande inimese hingamisteede rakkudes," ütles Kreda. "See strateegia on paindlik ja võib kontseptuaalselt võimaldada meil eduk alt korrigeerida teisi rakutüüpe või kasutada erinevaid geeniteraapia vektoreid."

Boucher, UNC-CH tsüstilise fibroosi keskuse direktor, võrdles vektoreid väärtuslikku lasti vedavate postiveokitega.Ta nimetas seda strateegiat ka "klassikaliseks Trooja hobuse lähenemisviisiks", kuna see petab enamasti läbitungimatuid rakupindu. Nende edu loob aluse kliiniliste rakendustega süsteemi väljatöötamiseks.

"Te peate nägema viirust välja nagu midagi muud, mis võib kinnituda hingamisteede rakkudele ja on võimeline sisse tungima," ütles ta. "Dr Kreda artikkel näitab, et need retseptorid on tegelikult rakkude hingamisteede poolel ja et kui suudate viiruseid UTP-ga riietada, saate rakke petta nii, et nad avavad oma uksi piisav alt kaua, et viirus sisse hiiliks."

Teadlased üritavad nüüd suurendada vektori efektiivsust rakkudesse sisenemisel, ütles Boucher. Pärast seda püüavad nad parandada defektseid tsüstilise fibroosi rakke koekultuuris, tsüstilise fibroosi hiiremudelites, mille alustas UNC-CH, ja lõpuks ka vabatahtlikel.

"Me kõik oleme väga huvitatud arusaamast, et peate olema ettevaatlik ja väga ohutu, kui proovite inimestel geeniteraapia uuringuid teha," ütles ta. "Probleemid tekivad alles siis, kui inimesed üritavad ette tormata ja nurki teha."

Kopsu vooderdavate rakkude hingamisteede poolel levinud G-valguga seotud retseptor, mille UNC-CH meeskond sihib, on purinergiline retseptor, mida tuntakse kui P2Y2, ütles Kreda. Teadlased tahavad parandada CFTR-i geeni, mis tsüstilise fibroosiga inimestel talitlushäireid tekitab, et patsientide kopsud saaksid säilitada õige soola ja vee tasakaalu. Vastasel juhul muutub kopsusekreet liiga paksuks ja kleepuvaks, mille tulemuseks on rida kurnavaid infektsioone ja enneaegset surma.

Käesolevas uuringus ei kandnud ta ja kolleegid üle tsüstilise fibroosi geeni, vaid kasutasid selle asemel reportergeene, mida on fluorestsentstehnoloogia ja ensümaatilise aktiivsuse abil lihtsam rakkude sees mõõta.

"See on põnev ja meie arvates paljutõotav ja oluline, sest suutsime murda ühe tõkke, mida epiteelirakud viirusvektoritele pakuvad," ütles Kreda.

Riiklikud terviseinstituudid ja tsüstilise fibroosi fond toetasid jätkuvat uurimistööd.

Populaarne teema