آخرین مطالب

فناوری جدید یک قدم به ژن درمانی هدفمند نزدیکتر شده است


فناوری جدید یک قدم به ژن درمانی هدفمند نزدیکتر شده است

ژن درمانی یک فناوری در حال توسعه قدرتمند است که پتانسیل مقابله با بیماری های بی شمار را دارد. به عنوان مثال، بیماری هانتینگتون، یک اختلال عصبی، به دلیل جهش در یک ژن ایجاد می شود، و اگر محققان بتوانند به سلول های خاصی بروند و آن نقص را اصلاح کنند، از نظر تئوری آن سلول ها می توانند عملکرد طبیعی خود را به دست آورند.

با این حال، یک چالش بزرگ، ایجاد «وسایل نقلیه تحویل» مناسب است که می‌تواند ژن‌ها و مولکول‌ها را به سلول‌هایی که نیاز به درمان دارند حمل کند، در حالی که از سلول‌هایی که نیاز به درمان ندارند اجتناب می‌کنند.

اکنون، تیمی به رهبری محققان Caltech یک سیستم انتقال ژن ایجاد کرده اند که می تواند به طور خاص سلول های مغز را هدف قرار دهد و در عین حال از کبد اجتناب کند. این مهم است زیرا یک ژن درمانی برای درمان اختلال در مغز، برای مثال، می‌تواند عارضه جانبی ایجاد یک پاسخ ایمنی سمی در کبد را نیز داشته باشد، از این رو میل به یافتن وسایل حمل و نقلی است که فقط به هدف مورد نظر خود می‌روند. این یافته ها در هر دو مدل موش و مارموست نشان داده شد که گامی مهم در جهت ترجمه این فناوری به انسان است.

مقاله ای که یافته های جدید را توصیف می کند در مجله ظاهر می شود علوم اعصاب طبیعت در 9 دسامبر. این تحقیق توسط Viviana Gradinaru، استاد علوم اعصاب و مهندسی بیولوژیک Caltech، و مدیر مرکز علوم اعصاب مولکولی و سلولی رهبری شد.

کلید این فناوری استفاده از ویروس‌های مرتبط با آدنو یا AAV است که مدت‌ها کاندیدهای امیدوارکننده‌ای برای استفاده به عنوان وسایل نقلیه تحویل در نظر گرفته می‌شوند. طی میلیون‌ها سال تکامل، ویروس‌ها راه‌های کارآمدی را برای دسترسی به سلول‌های انسانی ایجاد کرده‌اند، و برای دهه‌ها محققان روش‌هایی را برای مهار توانایی‌های ویروس‌های تروجان مانند اسب تروجان به نفع انسان توسعه داده‌اند.

AAV ها از دو جزء اصلی تشکیل شده اند: یک پوسته بیرونی به نام کپسید که از پروتئین ها ساخته شده است. و مواد ژنتیکی داخل کپسید. برای استفاده از AAVهای نوترکیب برای ژن درمانی، محققان مواد ژنتیکی ویروس را از کپسید حذف کرده و محموله مورد نظر مانند یک ژن خاص یا اطلاعات کدگذاری مولکول‌های درمانی کوچک را جایگزین آن می‌کنند.

دیوید گورتسن، دانشجوی فارغ التحصیل، یکی از اولین نویسندگان مقاله، می‌گوید: «AAVهای نوترکیب از توانایی تکثیر محروم هستند، که ابزار قدرتمندی را به جای می‌گذارد که از نظر بیولوژیکی برای ورود به سلول‌ها طراحی شده است. ما می توانیم از این زیست شناسی طبیعی برای استخراج ابزارهای تخصصی برای تحقیقات علوم اعصاب و ژن درمانی استفاده کنیم.

شکل و ترکیب کپسید بخش مهمی از نحوه ورود AAV به یک سلول است. محققان در آزمایشگاه Gradinaru تقریباً یک دهه است که روی مهندسی کپسیدهای AAV کار می کنند که از سد خونی مغزی (BBB) ​​عبور می کنند و روش هایی را برای انتخاب موافق و مخالف برخی صفات ایجاد می کنند که منجر به ناقل های ویروسی خاص تر برای انواع سلول های خاص می شود. مغز

در مطالعه جدید، این تیم کپسیدهای متقاطع BBB، با یکی از آن‌ها -AAV.CAP-B10- را توسعه دادند که در ورود به سلول‌های مغز، به‌ویژه نورون‌ها، کارآمد است و در عین حال از بسیاری از اهداف سیستمیک، از جمله سلول‌های کبدی اجتناب می‌کند. نکته مهم، مشخص شد که هم ویژگی عصبی و هم کاهش هدف‌گیری کبد نه تنها در موش‌ها، یک حیوان تحقیقاتی رایج، بلکه در مارموست‌های آزمایشگاهی نیز رخ می‌دهد.

Gradinaru می‌گوید: «با این کپسیدهای جدید، جامعه تحقیقاتی اکنون می‌تواند چندین استراتژی ژن‌درمانی را در جوندگان و مارموست‌ها آزمایش کند و شواهد لازم را برای انتقال چنین استراتژی‌هایی به کلینیک ایجاد کند. حرکت نورونی و کاهش هدف گیری کبدی که توانستیم کپسیدهای AAV را برای آن مهندسی کنیم، ویژگی های مهمی هستند که می توانند به گزینه های درمانی ایمن تر و موثرتر برای اختلالات مغزی منجر شوند.

توسعه یک نوع کپسید AAV که به خوبی در پستانداران غیر انسانی کار می کند، گام بزرگی به سوی ترجمه این فناوری برای استفاده در انسان است، زیرا گونه های قبلی کپسیدهای AAV در پستانداران غیر انسانی ناموفق بوده اند. رویکرد سیستماتیک آزمایشگاه Gradinaru در داخل بدن، که از فرآیندی به نام تکامل هدایت شده برای اصلاح کپسیدهای AAV در مکان‌های متعدد استفاده می‌کند، در تولید انواعی موفق بوده است که می‌توانند از BBBs گونه‌های مختلف موش و همانطور که در این مطالعه نشان داده شده است، در مارموست‌ها عبور کنند.

Gradinaru می‌گوید: «نتایج این تحقیق نشان می‌دهد که معرفی تنوع در مکان‌های متعدد روی سطح کپسید AAV می‌تواند کارایی بیان ترانس ژن و ویژگی نورون‌ها را افزایش دهد.» “قدرت مهندسی AAV در ارائه tropisms و ویژگی بافتی جدید، همانطور که برای مغز در مقابل کبد نشان می‌دهیم، تحقیقات بالقوه و کاربردهای پیش بالینی را گسترش داده است که می‌تواند رویکردهای درمانی جدیدی را برای بیماری‌های مغز فعال کند.”


هدف قرار دادن چندین نوع سلول مغز از طریق کپسیدهای ویروسی مهندسی شده


اطلاعات بیشتر:
دیوید گورتسن و همکاران، انواع کپسید AAV با بیان تراریخته در سراسر مغز و کاهش هدف گیری کبد پس از زایمان داخل وریدی در موش و مارموست، علوم اعصاب طبیعت (2021). DOI: 10.1038/s41593-021-00969-4

ارائه شده توسط موسسه فناوری کالیفرنیا

نقل قول: فناوری جدید یک قدم به ژن درمانی هدفمند نزدیک تر است (2021، 9 دسامبر) بازیابی شده در 9 دسامبر 2021 از https://medicalxpress.com/news/2021-12-technology-closer-gene-therapy.html

این برگه یا سند یا نوشته تحت پوشش قانون کپی رایت است. به غیر از هرگونه معامله منصفانه به منظور مطالعه یا تحقیق خصوصی، هیچ بخشی بدون اجازه کتبی قابل تکثیر نیست. محتوای مذکور فقط به هدف اطلاع رسانی ایجاد شده است.