La Universidad de los investigadores de la Florida ha utilizado un gel común para entregar con éxito terapia génica al diafragma

La Universidad de los investigadores de la Florida ha utilizado un gel común para entregar con éxito terapia génica al músculo del diafragma de ratones con debilidades respiratorias heredadas, permitiéndoles respirar más fácil.

La técnica, descrita en la aplicación actual la Terapia Molecular, podría llevar eventual a un método para corregir condiciones genéticas en los seres humanos que causan la debilidad del diafragma y el incidente respiratorio -- una causa de la muerte de cabeza en decenas de miles de pacientes con los formularios de la distrofia muscular, incluyendo la enfermedad de Pompe. Colocan a los Millares de Americanos con enfermedades de músculo-debilitamiento en los ventiladores cada año, según la Asociación de la Distrofia Muscular.

“El corazón y el diafragma son dos músculos críticos para la vida de mantenimiento,” dijo al Dr. Barry Byrne, director del investigador del estudio del Centro de la Terapia Génica del UF Powell y del presidente del socio del departamento del UF de la Pediatría. “Esta aproximación esencialmente hace los antecedentes genéticos del músculo normales otra vez y podría mejorar importante la calidad de vida para la gente en los ventiladores y los que cuidan para ellos.”

La Gente con distrofia muscular hereda un gen transformado incapaz de producir una enzima crítica, que hace sus músculos llegar a ser cada vez más débiles mientras que progresa la enfermedad. En la enfermedad de Pompe, la debilidad lleva al incidente respiratorio y es fatal.

Cathryn Mah, el investigador principal del estudio y un UF investiga al profesor adjunto de la pediatría, colaborado en la investigación con varios científicos del UF, incluyendo Byrne, un profesor de la pediatría y de la genética molecular y de la microbiología, y Tom Fraites, estudiante doctoral anterior. El estudio fue financiado por las concesiones de los Institutos de la Salud Nacionales, y el afiliado de la Florida y de Puerto Rico de la Asociación Americana del Corazón.

En el estudio actual, los investigadores del UF aplicaron un gel glicerina-basado del polímero que se modificaron para contener las copias correctivas del gen a los diafragmas de los ratones enfermos con un desorden que imita la enfermedad de Pompe, de tal modo fortaleciendo el músculo. Esta aproximación transfería la primera vez un gen correctivo al ratón que las células musculares del diafragma eran eficientes y que tenían un efecto continuo, dijeron a Byrne, pieza del Instituto de la Genética del UF.

Hasta ahora, los científicos han sido bloqueados por la delgadez extrema del diafragma del ratón, que previene la inyección directa de genes en el músculo. La Infusión o la inyección de genes en las venas o las arterias también era problemática. En el estudio bipartito, los investigadores del UF primero compararon el método de la gel-salida con una aclaración salina usada para entregar copias de un gen que manchó el azul de las células cuando la célula las validó.

Después, probaron la capacidad del gel de entregar la terapia génica a las células musculares debilitadas usando el virus adeno-asociado recombinante al parecer inofensivo, o el rAAV.

Byrne dijo que el gel del polímero era crucial al éxito del estudio porque se aferró en las células musculares más de largo que el salino. El gel actuaba como mecanismo del tiempo-desbloquear, aumentando la exposición del músculo al rAAV, que fue modificado para entregar las copias del gen que produce la enzima faltante, alfa-glucosidasa ácida. La enzima también se conoce como GAA, o maltasa ácida.

Los Científicos a otra parte han estudiado la eficacia de un gel a base de agua en ciertos tejidos pero encontrado le interfirió con la estabilidad del virus de uso general para llevar las copias de genes terapéuticos en las células. Otros geles se disipan demasiado rápidamente, antes de que suficiente genes correctivos se puedan transferir para rendir resultados beneficiosos, los investigadores dijeron.

“Probamos este gel para la facilidad de la manipulación y para que su capacidad conserve su estado coherente en ciertas temperaturas,” Mah dijo. “Tenía las propiedades correctas para hacerlo útil para este estudio.”

Las Células deben utilizar normalmente GAA para analizar el glicógeno del hidrato de carbono para crear energía. Los 24 ratones en el estudio faltaban la enzima de GAA, haciendo cantidades masivas de glicógeno acumular en sus células musculares. Esta acumulación rompe configuración de las células', desactivando su capacidad de mover por motor la respiración eficiente, Mah dijo. Los Investigadores pintaron el gel de la terapia génica sobre el lado de abajo del músculo fino del diafragma en los ratones vivos del estudio, después tomaron a muestras de tejido seis semanas más adelante.

“Manche una sección del tejido del músculo y uno puede ver el glicógeno acumulado con un reactivo que gire festonear brillante del glicógeno,” Mah dijo. “Después del tratamiento, vimos no más el ¾ acumulado del glicógeno ningunos gránulos rosados brillantes en el significado del ¾ de las células que las células podían analizar el glicógeno salvado. Además, podíamos detectar que la enzima sí mismo de GAA estaba presente en esas células.”

Porque las células tratadas eliminaron el glicógeno salvado exceso, el diafragma podría trabajar normalmente y la respiración fue reparada, los investigadores dijeron.

Otros estudios para dirigir el formulario adulto e infantil de la enfermedad de Pompe están en diversos escenarios del revelado, Mah dijo. Byrne, que tiene un prolongado interés en la dolencia, está participando actualmente en juicios clínicas de segunda planta para desarrollar una terapia del repuesto de la enzima para administrar por la infusión. Otros investigadores están en los primeros tiempos del trabajo para modificar el shell exterior de la proteína del virus de la salida de modo que pudiera ser inyectado en una vena y apuntar un área específica o un órgano.

El Chambelán de Jeffrey, un profesor de la neurología y el director del Centro de Investigación Cooperativo de la Distrofia Muscular en la Universidad de la Facultad de Medicina de Washington, dijeron que las conclusión podrían tener implicaciones importantes para una variedad de desordenes neuromusculares así como para la enfermedad de Pompe.

“Los métodos descritos por el laboratorio de Byrne son nuevos y aproximación emocionante que ha llevado a un nivel importante de salida del gen a este músculo importante,” Chamberlain dijo. “Lamentablemente, no es un músculo muy accesible, y ha probado muy difícil entregar nuevos genes a este músculo con el fin de intervenciones de la terapia génica. A corto plazo, este trabajo ayudará a la investigación anticipada en estudiar estas enfermedades, y a largo plazo debe ayudar a acelerar la capacidad de tratar una variedad de enfermedades muy serias.”