Перенос генной терапии в мозг

Одинокая генетическая мутация может вызвать изменение жизни с последствиями для нескольких систем организма. Например, лизосомные болезни накопления, которых насчитываются десятки, возникают из-за единичных мутаций, которые влияют на выработку критических ферментов, необходимых для метаболизма больших молекул в клетках. Эти расстройства поражают несколько органов, в том числе, в частности, мозг, вызывая умственную отсталость разной степени.

Генная терапия обещает решить эти проблемы, но собственный защитный механизм мозга – гематоэнцефалический барьер – стал серьезной проблемой для исследователей, работающих над его разработкой.

В новом исследовании, опубликованном в журнале Brain , команда под руководством Джона Х. Вулфа, исследователя из Школы ветеринарной медицины Пенна, Школы медицины Перельмана и Детской больницы Филадельфии, успешно применила платформу генной терапии для полной коррекции дефектов мозга. в большой животной модели генетического заболевания человека.

«Это первый пример млекопитающего с большим мозгом и истинным человеческим генетическим заболеванием, у которого есть умственная отсталость как часть человеческого синдрома, и мы смогли исправить биохимию и патологические поражения во всем мозге», – говорит Вулф. ,

Вулф много лет работал над моделями генетических заболеваний человека, поражающих мозг. При генной терапии средство доставки – обычно вирусный вектор – используется для обеспечения нормальной версии мутировавшего гена для коррекции состояния. Вулф и другие ученые, работающие в этой области, добились устойчивого прогресса в лечении нейрогенетических заболеваний у грызунов. Однако применение того же метода лечения к гораздо большему мозгу высших млекопитающих привело только к частичной коррекции.

«Последние 10 лет или около того было много волнений по поводу того, что определенные векторы могут быть введены в кровь и попадут в мозг», – говорит Вулф. «Они действительно преодолевают гематоэнцефалический барьер». Одно такое лечение с ограниченным распространением оказалось эффективным при лечении заболевания, которое в первую очередь поражает спинной мозг.

И хотя ученые показали, что эти методы лечения могут обратить вспять патологию в мозге мышей, было трудно судить, какой эффект это окажет на пациентов, поскольку мозг грызунов имеет гораздо меньшую кору головного мозга, чем у более крупных млекопитающих, таких как люди.

В текущем исследовании команда использовала модель на животных с мозгом, более похожим на человеческий, кошачий, чтобы оценить эффективность генно-корректирующей терапии одного типа лизосомальной болезни накопления: состояния, называемого альфа-маннозидозом, которое естественным образом возникает в кошек и является результатом мутированной копии гена альфа-маннозидазы.

Усовершенствовав технику доставки генов в течение многих лет работы, исследователи выбрали конкретный вектор, который, как они показали на мышах, способен преодолевать гематоэнцефалический барьер и достигать участков по всему мозгу.

Затем они доставили вектор, содержащий репортерный ген, нормальным кошкам. Несколько недель спустя они смогли найти доказательства того, что исправленный ген распространился по различным частям мозга, включая кору головного мозга, гиппокамп и средний мозг.

Наконец, исследовательская группа оценила терапию кошек с альфа-маннозидозом, используя либо низкую, либо высокую дозу вектора. Они вводили терапию в сонную артерию, чтобы она попадала прямо в мозг, прежде чем отправиться в другие части тела. По сравнению с нелеченными кошками, леченные животные имели значительно более позднее начало определенных неврологических симптомов и более длительную продолжительность жизни; те, кто получил более высокую дозу вектора, доставленного через сонную артерию, жили дольше всех.

«Это большой шаг вперед», – говорит Вулф. «Раньше никому не удавалось вылечить весь мозг животного с большим мозгом. Мы надеемся, что это будет применяться в клинической практике на людях».

Однако Вулф предупреждает, что результаты не являются лекарством.

«Это были значительные улучшения, но они были лишь улучшениями в серьезном состоянии», – говорит Вулф. «Кошек не вылечили, и мы не знаем, как это повлияет на умственные способности. Однако, поскольку патология обнаруживается по всему мозгу, считается, что потребуется полная коррекция».

Однако, поскольку альфа-маннозидоз возникает в детском возрасте и не поддается лечению, приветствуются любые улучшения, которые уменьшают тяжесть симптомов. Разработанный исследователями подход потенциально может быть использован для лечения многих других заболеваний, влияющих на всю центральную нервную систему.

В будущей работе Вулф и его сотрудники надеются усовершенствовать свои методы, чтобы добиться тех же результатов с более низкой дозой, что сделает эффективное лечение более безопасным и доступным. И они будут продолжать работать над пониманием деталей того, почему их лечение работает, в том числе, как именно переносчик проходит через мозг , – направление исследования, которое могло бы пролить свет на дополнительные стратегии лечения этих серьезных расстройств.

услуги нутрициологаАвтор сайта и статей: Наталья Степанова, нутрициолог-психолог, консультант по питанию и коррекции веса. Подробнее обо мне

Я в соц. сетях: Vk, Instagram.

Рейтинг
Еще статьи нутрициолога:
Adblock
detector