Et nyt DNA-reparationssæt korrigerer med succes en arvelig sygdom i patient-afledte celler

I denne nye undersøgelse beskrev det internationale team, hvordan de skabte et DNA-reparationsmiddel til genetisk at korrigere defekt podocin, en almindelig genetisk årsag til steroid-resistent arvelig nyresygdom (SRNS).

Billede af patientafledte renale podocytceller modificeret ved hjælp af en ny vektorbaseret tilgang af Bergers team. Podocinet (i grønt) føres tilbage til forsiden af ​​cellen som i raske podocytter. Tak til forskerne

Genetiske mutationer, der forårsager invaliderende genetisk nyresygdom, som rammer børn og unge voksne, er blevet repareret i patient-afledte nyreceller ved hjælp af et potentielt revolutionerende DNA-reparationssæt. Sættet er udviklet af forskere ved University of Bristol og offentliggjort i Nucleic Acids Research.

I denne nye undersøgelse beskrev det internationale team, hvordan de skabte et DNA-reparationsmiddel til genetisk at korrigere defekt podocin, en almindelig genetisk årsag til arvelig steroid-resistent nefrotisk syndrom (SRNS).

Podocin er et protein, der normalt findes på overfladen af ​​specialiserede nyreceller (podocytter) og er afgørende for nyrefunktionen. Men beskadiget podocin forbliver fanget i cellen og når ikke overfladen, hvilket forårsager terminal skade på podocytterne. Sygdommen kan ikke helbredes med medicin, men genterapi, der korrigerer de mutationer, der forårsager det defekte podocin, kan give patienterne håb.

Humane vira bruges ofte i genterapiapplikationer til at foretage genetiske korrektioner. De bruges som “trojanske heste” til at indtaste de celler, der indeholder fejlene. De dominerende systemer i dag er LV, AV og AAV, alle relativt harmløse vira, der nemt inficerer mennesker. Men alle disse vira har den samme begrænsning: de er begrænset af det lille volumen af ​​deres virale kappe. Dette begrænser mængden af ​​last, de kan bære, dvs. længden af ​​DNA-sekvensen, der er nødvendig for effektiv genetisk reparation, og dette begrænser betydeligt omfanget af deres anvendelse i terapi haven

Ved hjælp af syntetisk biologi teknikker, holdet ledet af Dr. Francesco Aolicino og professor Imra Berger fra Bristol’s School of Biochemistry genudviklede colovirus, en harmløs insektvirus, der ikke længere er begrænset af en lille nyttelast.

“Det, der adskiller baculovirus fra LV, AV og AAV, er manglen på en stiv skal, der begrænser størrelsen af ​​nyttelasten,” sagde Dr. Aolichino, der ledede efterforskningen. Baculovirus-skallen ligner en hul pind – den strækker sig simpelthen som en nyttelast. Det betyder, at et meget mere sofistikeret værktøjssæt kan bruges til at reparere et gen, der er beskadiget af baculovirussen, og er derfor mere alsidigt end de almindelige kits. .

For det første skal baculovirussen være udstyret med evnen til at invadere menneskelige celler, hvilket den normalt ikke gør. “Vi dekorerede baculovirussen med proteiner, der gjorde det muligt for det at trænge ind i menneskelige celler meget effektivt,” forklarer Dr. Aolicino. Denne modificerede baculovirus blev betragtet som sikker, fordi den kun kunne formere sig i et insekt, men ikke i humane celler. Forskerne brugte derefter baculovirussen – en nydesignet virus til at bringe meget større bidder af DNA ind, end det tidligere var muligt, og integrere dem i genomet af en hel række af menneskelige celler.

Holdet brugte patientafledte podocytter, der bærer den sygdomsfremkaldende fejl i genomet til at demonstrere deres teknologis evne. Ved at skabe et DNA-reparationssæt, indeholdende proteinbaserede sakse og de nukleinsyremolekyler, der leder dem – og DNA-sekvenserne til at erstatte det beskadigede gen, brugte holdet en enkelt konstrueret baculovirus til at skabe en sund kopi af podocingenet ved siden af 9CRISPR/Cas mekanisme og placerer den nøjagtigt fra nogle få baser ind i genomet. Dette gjorde det muligt at vende den fænotype, der forårsagede sygdommen, og returnere podocin til cellen.

for den videnskabelige artikel

Mere om emnet på den videnskabelige hjemmeside:

Leave a Comment