Un gruppo dei ricercatori di Vanderbilt ha dimostrato per la prima volta che un nuovo tipo di terapia genica, chiamato interferenza di RNA, può guarire una malattia genetica in un animale vivo.
Lo studio, che è stato pubblicato il 15 novembre online dall'Endocrinologia del giornale, indica che l'interferenza del RNA può “salvare„ uno sforzo del mouse che geneticamente è stato costruito per esprimere un ormone umano difettoso che interferisce con la crescita normale. Quando il gene che produce l'ormone umano della crescita difettoso è inserito nel genoma del mouse, egualmente arresta la crescita del mouse. Ma quando un piccolo frammento di RNA che interferisce con la produzione dell'ormone egualmente si aggiunge, il mouse è ripristinato al normale.
“È stato molto soddisfacente capire la causa fondamentale di questa malattia genetica e poi identificare un modo impedirlo,„ dice John Phillips, il David T. Karzon il Professor della Pediatria al Centro Medico di Vanderbilt University, che sta studiando i disordini umani di carenza della crescita dal 1978. Ha collaborato sulla ricerca con i dottorandi Nikki Shariat e Robin Ryther, che sono diretti dal Professor delle Scienze Biologiche James G. Patton.
La carenza dell'Ormone della crescita è stata stimata per accadere fra una in 4.000 - 10.000 bambini. Ha una serie di cause differenti, ma si che geneticamente è ereditato è chiamato tipo Isolato II di Carenza dell'Ormone della Crescita e questo è l'argomento di studio.
I Bambini con IGHD-II sembrano equo normali alla nascita ma non guadagnano il peso o non si sviluppano veloci come dovrebbero e le loro ossa non maturano correttamente. Il trattamento corrente consiste delle iniezioni quotidiane dell'ormone della crescita per anni finché i pazienti non raggiungano la loro altezza adulta. Non solo è questo trattamento estremamente costoso, egualmente non riesce a correggere la sorgente di fondo del problema: deterioramento e morte delle celle nell'ipofisi che producono l'ormone della crescita. Di conseguenza, questa singola carenza dell'ormone può svilupparsi col passare del tempo nella carenza multi-ormonale.
IGHD-II è che cosa i genetisti chiamano un disordine negativo dominante. È causato da un modulo difettoso dell'ormone umano della crescita che non solo non può stimolare la crescita stessa ma egualmente blocca l'atto dell'ormone della crescita normale. “Agisce come il cane di Esopo nella mangiatoia… che non ha uso per il fieno ma tiene le mucche dal cibo,„ dice "phillips". Alcune altre malattie negative dominanti comuni comprendono i moduli di tumore del colon, della sordità, della distrofia muscolare, della malattia dell'osso friabile, della malattia renale e delle retinite pigmentose.
La cianografia per una proteina come l'ormone della crescita geneticamente è codificata in una serie dei segmenti speciali chiamati esoni. Le istruzioni negli esoni in primo luogo sono copiate su una lunghezza di RNA speciale, chiamata RNA messaggero. Il RNA messaggero è mosso verso una struttura nella cella chiamata un ribosoma, che collega insieme gli amminoacidi nell'ordine specificato dalla sequenza del RNA per creare la proteina.
L'ormone della crescita Normale è prodotta da una serie di cinque esoni. L'ormone difettoso è il risultato di un errore d'impionbatura: È fatto combinando i segmenti codificati dai primi due esoni e dagli ultimi due esoni, saltanti erroneamente il terzo esone.
“Una persona normale ha molto una piccola quantità di questo ormone difettoso - circa 1 per cento - ma la gente in famiglie con IGHD-II produce 10 - 20 - 50 per cento. E di più che rendono più lenti si sviluppano,„ dice Patton.
Nel 2003, il co-author Iain Robinson all'Istituto Nazionale per Ricerca Medica a Londra ha creato un mouse transgenico con il gene dell'ormone umano della crescita che ha duplicato la carenza dell'ormone della crescita. Sebbene i mouse alterati ancora contengano i geni dell'ormone della crescita del mouse, ha trovato che gli alti livelli dell'ormone umano della crescita difettoso non solo hanno arrestato la loro crescita ma realmente ha ucciso le celle nel pituitary che producono l'ormone della crescita.
“Questo è venuto come sorpresa reale: Non abbiamo pensato mai che un errore d'impionbatura piombo alla morte delle cellule,„ diciamo Patton.
Nel Frattempo, il progresso nella ricerca di interferenza del RNA ha dato Patton e "phillips" un'idea affinchè un modo corregga questo disordine.
Durante i 15 anni ultimi, gli scienziati hanno rend contoere che brevi pezzi di RNA a doppia elica, chiamati fare tacere-RNA, uso una via che è usata normalmente dalle celle per regolamentare i geni. Ciò ha creato un'opportunità per sviluppare le terapie altamente mirate a per una serie di malattie genetiche compreso degenerazione maculare senile nell'occhio e bloccare i virus quale herpes ed i virus respiratori di RSV. “Al meglio della nostra conoscenza, questa è la prima volta è stato usato per correggere un disordine negativo dominante in un animale vivo,„ dice Patton.
I ricercatori hanno rend contoere che il RNA messaggero che ha prodotto l'ormone difettoso ha avuto un'impronta unica creata saltando il terzo esone. Ciò ha permesso che il laboratorio di Patton creasse un fare tacere-RNA specifico, destinato per legare unicamente con il RNA messaggero difettoso.
“Potreste chiamare questo “se non gradite il messaggio, uccidete il messaggero„ approccio,„ frizzi di "phillips".
Creando il fare tacere-RNA speciale, il problema seguente era come consegnarlo all'ipofisi che, nel caso del mouse, è la dimensione di un granulo di riso crudo ed è situata alla base del cervello. Come proof of concept, i ricercatori hanno deciso di creare un secondo sforzo del mouse che ha portato il fare tacere-RNA speciale e li accoppia con lo sforzo di carenza della crescita. La Loro prole dovrebbe avere sia il difetto genetico che produce l'ormone della crescita difettosa che il fare tacere-RNA che dovrebbero inibire la sua produzione, permettendo che l'ormone della crescita del mouse agisca.
L'esperimento riusciva. La prole si è sviluppata normalmente e non ha mostrato difetti nei loro pituitaries.
Ora i ricercatori stanno studiando i modi consegnare il loro fare tacere-RNA all'ipofisi che sarebbe adatta a curare gli esseri umani. Le celle che producono l'ormone della crescita hanno ricevitori speciali che segnalano le celle per rilasciare le loro azioni dell'ormone della crescita. Se possono capire un modo fissare fare tacere-RNAs ad un composto che lega a questo ricevitore, dovrebbero potere consegnarle alle celle in cui possono interferire con l'attività dell'ormone della crescita difettosa.
http://www.exploration.vanderbilt.edu/