Применение генной терапии может помочь в лечении митохондриальных заболеваний

        

Исследователи разработали инструмент для редактирования генома для потенциального лечения митохондриальных заболеваний: серьезных и часто смертельных состояний, которые затрагивают 1 из 5000 человек.

Исследователи, возглавляемые Кембриджским университетом, применили экспериментальную терапию генной терапии у мышей и смогли успешно нацелить и устранить поврежденную ДНК в митохондриях, которая вызывает разрушительные условия.

Их результаты, опубликованные в журнале Nature Medicine могли бы стать практическим путем для лечения пациентов с этими заболеваниями и могут обеспечить будущую альтернативу заместительной терапии митохондриями или «трехсторонний ЭКО». Это первый раз программируемые инструменты для создания генома были использованы внутри живого животного, что привело к такой значительной модификации митохондриальной ДНК.

Митохондрии – это силовые структуры внутри наших клеток, производящие энергию и несущие свою собственную ДНК. Они унаследованы от матери человека через яйцо, но если они повреждены, это может привести к серьезной болезни митохондрий. Например, синдром MELAS представляет собой серьезное многосистемное расстройство, вызывающее прогрессирующую потерю умственных и двигательных способностей, что обычно проявляется в раннем детстве.

Обычно на каждую клетку приходится около 1000 копий митохондриальной ДНК, и процентное содержание этих, которые повреждены или мутированы, будет определять, будет ли человек страдать от митохондриальной болезни или нет. Как правило, более 60% молекул митохондриальной ДНК в клетке необходимо мутировать для возникновения болезни, и чем более мутированная митохондриальная ДНК у человека, тем более серьезной будет их болезнь. И наоборот, если процент мутированной ДНК может быть уменьшен, болезнь может потенциально лечиться.

Митохондриальные заболевания в настоящее время неизлечимы, хотя новая методика переноса митохондрий в IVF дает семьям, затронутым митохондриальным заболеванием, шанс иметь здоровых детей – удаление пораженных митохондрий из яйца или эмбриона и их замену здоровыми донорами.

]

«Митохондриальная заместительная терапия является многообещающим подходом к предотвращению передачи митохондриальных заболеваний, однако, поскольку подавляющее большинство митохондриальных заболеваний не имеют семейной истории, этот подход может фактически не уменьшать долю митохондриальной болезни у населения», – сказал д-р Паям Гаммедж, постдокторский исследователь в MRC Mitochondrial Biology Unit, и первый автор статьи.

«Одна из идей для лечения этих разрушительных заболеваний заключается в уменьшении количества мутированной митохондриальной ДНК путем селективного уничтожения мутированной ДНК и принятия здоровой ДНК на ее место», – сказал д-р Михал Минчук, также из Совета медицинских исследований (MRC ) Mitochondrial Biology Unit, и старший автор исследования.

Чтобы проверить экспериментальную терапию генной терапией, которая до сих пор тестировалась только в клетках человека, выращенных в чашках Петри в лаборатории, исследователи использовали мышечную модель митохондриальной болезни, которая имеет ту же мутацию, что и некоторые пациенты.

]

. Лечение генной терапии, известное как митохондриально ориентированная цинковая пальцевая нуклеаза, или mtZFN, распознает, а затем удаляет мутантную митохондриальную ДНК на основе различий в последовательности ДНК между здоровой и мутантной митохондриальной ДНК. Поскольку клетки обычно поддерживают стабильное количество копий ДНК митохондрий, мутированные копии, которые устраняются, заменяются здоровыми копиями, что приводит к уменьшению нагрузки на мутацию митохондрий, что приводит к улучшению функции митохондрий.

. Лечение доставляли в кровоток мыши с использованием модифицированного вируса, который затем в основном принимали клетки сердца. Исследователи обнаружили, что лечение специально устраняет мутированную митохондриальную ДНК и приводит к улучшению сердечного обмена.

Следуя этим результатам, исследователи надеются принять этот метод генной терапии с помощью клинических испытаний в надежде на эффективное лечение митохондриальных заболеваний.

      

Source link