I neuroscenziati hanno superato un ostacolo importante nella ricerca di terapia genica

I neuroscenziati di Northwestern University hanno superato un ostacolo importante nella ricerca di terapia genica. Hanno inventato un metodo che sicuro consegnerà e regolamenterà l'espressione dei geni terapeutici presentati nel sistema nervoso centrale per trattare la malattia del Parkinson ed altre malattie neurodegenerative.

Il metodo, messo a punto da Martha C. Bohn e colleghi, è descritto nell'emissione di giugno della terapia genica del giornale. Bohn è professore del Consiglio dell'istituto di ricerca medica della pediatria all'istituto commemorativo dei bambini per formazione e la ricerca e professore della pediatria e di farmacologia molecolare e della biochimica alla scuola di medicina di Feinberg di Northwestern University.

Jiang Lixin, un collega post-dottorato nel laboratorio di Bohn, creato tre vettori virali differenti -- molecole dei portafili -- quella proteina verde fluorescente umana usata per tenere la carreggiata consegna ed espressione del gene in celle. I vettori, fatti con il virus adeno-associato inoffensivo (AAV), hanno portato il sistema “del tet-off„, in cui il gene presentato è espresso continuamente o "ON" ma possono temporaneamente “essere spenti„ quando una piccola dose della doxiciclina derivata antibiotica della tetraciclina è amministrata.

Un vettore, conosciuto come rAAVS3, video specialmente il regolamento più stretto in neuroni quando l'espressione genica è stata misurata alla proteina ed ai livelli molecolari del RNA.

Per valutare il regolamento nel cervello, i ricercatori hanno iniettato il vettore nello striatum dei ratti, l'area nel cervello in cui la dopamina del neurotrasmettitore attiva le cellule nervose che gestiscono il coordinamento di motore.

Nei loro esperimenti, Bohn e i co-ricercatori hanno trovato che fino a 99 per cento del gene vettore-presentato sono stati girati fuori da quando i ratti sono stati dati le piccole dosi di doxiciclina. Nella malattia del Parkinson, i neuroni producenti dopamina degenerano, con conseguente problemi di andatura, rigidità del muscolo e tremiti.

Il gruppo del laboratorio di parecchio Bohn di anni fa ha scoperto che le celle glial nel tronco encefalico embrionale secernono i fattori, o proteine, che promuovono la sopravvivenza e la differenziazione dei neuroni della dopamina.

Una di queste proteine, chiamato cella glial riga-ha derivato il fattore neurotrophic (GDNF), è un fattore potente che promuove la crescita non solo dei neuroni della dopamina, ma anche motoneuroni e parecchi altri tipi di neuroni. GDNF può avere potenziale terapeutico per parecchie malattie neurodegenerative, compreso la malattia del Parkinson e Lou Gehrig's Disease.

Il laboratorio di Bohn era il primo per indicare che l'introduzione di un gene di GDNF in un modello del roditore della malattia del Parkinson ferma il trattamento di malattia.

“La terapia genica di GDNF ha potenziale emozionante “di fare maturare„ la malattia del Parkinson, ma dal mettere un gene nel cervello può piombo all'espressione e livelli aumentati di proteina di GDNF per anni, sarà importante avere certo modo spegnere l'espressione genica per arrestare gli effetti secondari imprevisti,„ Bohn ha detto.

Bohn ed i suoi colleghi stanno sviluppando i vettori virali che offrono i mezzi di una cassaforte per consegnare GDNF come pure altri geni terapeutici. Il vettore di AAV che i ricercatori utilizzati in questi esperimenti è sicuri ed approvati per uso in parecchi test clinici nel cervello degli esseri umani; tuttavia, non c'è nessun vettore in cui il gene può essere spento eppure approvato per uso nei test clinici.

“Un pezzo cruciale di nostra ricerca è collegato con la sicurezza,„ Bohn ha detto. “Siamo stati eccitati per trovare il giusto meccanismo per consegnare il gene nel sistema nervoso e per gestire strettamente la sua espressione facendo uso di doxiciclina, una droga già approvata da Food and Drug Administration e trovata per non avere effetti secondari.„

Bohn ha avvertito che la sicurezza e gli studi sulla tossicità accurati di nuovo vettore sono necessari e che il suo gruppo del laboratorio non è pronto a valutare il suo uso in esseri umani.