Gli esperti in Weill Cornell pubblicano l'esame di medicina genetica

In un articolo pubblicato nell'emissione di aprile della genetica di esami della natura, due esperti all'istituto universitario medico di Weill della Cornell University riassumono i risultati, le sfide e la promessa di un campo germogliante: medicina genetica.

“Ci sono stati alcuni esempi di successo reali da quando il genoma umano è stato ordinato nel 2001, ma alcune delusioni, anche e transenne reali ancora da sormontare,„ dice il Dott. Ronald G. Crystal, il professore di Bruce Webster di medicina interna e presidente del co-author del dipartimento di medicina genetica all'istituto universitario medico di Weill Cornell.

“Tuttavia, lo scopo di questo documento è di evidenziare il potenziale quasi illimitato di questa tecnologia, che è ancora nella sua infanzia,„ lui dice.

Co-author il Dott. Timothy O'Connor, professore di aiuto della ricerca di medicina genetica a Weill Cornell, stato d'accordo con quella valutazione.

“C'è e sarà, blocchi stradali lungo la strada, sia biologica che sociale. Ma il passo della scoperta lo suggerisce che tutte queste sfide possano essere incontrate,„ dice.

L'articolo, intitolato “medicine genetiche: Strategie di trattamento per i disturbi ereditari,„ fuochi sul trattamento dei disordini “monogenic„ -- oltre 1.800 ha ereditato le malattie collegate alle aberrazioni in un singolo gene.

“Su documento, una terapia genica “fissatore„ per questi disordini sembra semplice: Introduca un modulo “sano„ del gene disfunzionale, o persino una parte di quel gene, al sito di malattia, correggere il problema,„ il Dott. Crystal spiega.

“Purtroppo, è raramente, se mai, risultato quella semplice.„

L'articolo enumera una serie di approcci di promessa di terapia genica, ciascuno con le sue resistenze -- ed il suo tallone di Achille. Includono:

Trasferimento del gene facendo uso dei vettori virali. Convincere un gene ed il suo promotore a violare la membrana esterna delle cellule bersaglio è stato sempre una sfida dura. Ma gli adenovirus inoffensivi hanno provato i veicoli utili per le celle penetranti ed i geni trasportati sulle spalle di deposito.

“La difficoltà è, host che le risposte immunitarie hanno limitato l'espressione dei geni adenovirus-consegnati,„ il Dott. O'Connor spiega.

Così, i ricercatori si sono girati verso i vettori virali più semplici, quali i virus adeno-associati (AAVs). “Questi sono capaci di consegna dell'espressione genica più lunga, ma c'è stato una compensazione in termini di quantità di carico che genetico possono portare e la grandezza dei livelli di espressione,„ il Dott. O'Connor dice.

Poi ci sono i retroviruses (quale MMLV) che fanno un passo avanti, permanentemente integranti i bit di DNA nel genoma della cellula ospite.

“Che è molto più duraturo perché l'espressione continua mentre le celle si dividono; non c' è quella diluizione di effetto,„ il Dott. Crystal spiega.

Ma la terapia genica retrovirus-consegnata presenta uno grande svantaggio qui, ugualmente: L'integrazione amplifica il rischio per “mutagenesi„ -- mutazioni Cancro-collegate nel genoma delle cellule.

In una delle prime prove di terapia genica, una maggioranza dei bambini con lo SCID X-collegato disturbo immunitario monogenic era efficacemente essiccata dai geni MMLV-consegnati. Purtroppo, le leucemie pericolose sviluppate successive di una minoranza si sono collegate al potenziale mutageno della terapia.

“Crediamo, tuttavia, che se poteste identificare i punti sul cromosoma in cui l'integrazione era sicura, questo rischio di mutagenesi potrebbe essere minimizzato,„ il Dott. Crystal dice.

terapie di RNA-modifica. L'acido ribonucleico (RNA) è il giocatore intermedio che aiuta le istruzioni di giro codificate in DNA nelle proteine attive che determinano la funzione delle cellule. Il RNA di soppressione o di stimolazione dovrebbe essere un altro modo delle malattie genetiche “del fissatore„.

Uno RNA-ha diretto la tecnologia in via di sviluppo comprende l'uso “degli oligonucleotidi antisenso„ (ASOs), composti che possono fare diminuire la produzione di una proteina indesiderata o eccessivamente espressa. La conservazione del ASOs stabile all'interno delle celle, senza compromettere la loro capacità di mirare ai difetti specifici, è stata una sfida, tuttavia.

Poi c'è RNAi, in cui “„ corrispondo “ad interferenza.„ Essenzialmente, questa tecnologia comprende sfruttare un trattamento naturale con cui le molecole specifiche fanno tacere l'attività del RNA. Qui, come con altre terapie geniche, l'efficace consegna attraverso la membrana cellulare ha provato sfidare e le emivite delle molecole bruscamente significano che gli effetti sono stati transitori.

“D'altra parte, gli esperimenti che hanno consegnato RNAi con un vettore virale hanno provato la promessa nei modelli del mouse della malattia di Huntington, contribuenti a rallentare la progressione,„ il Dott. O'Connor dice.

Altre innovazioni comprendono l'trans-impionbatura -- sostituendo un pezzo “sano„ di gene in un punto occupato normalmente da DNA disfunzionale, piuttosto che sostituendo l'intero gene.

“Una strategia dell'trans-impionbatura è stata aperta la strada a nel nostro laboratorio qui a Weill Cornell ed ha provato la promessa nei modelli animali per emofilia e fibrosi cistica,„ il Dott. Crystal dice.

Per concludere, gli esperti hanno notato che ribozimi -- RNA con attività enzimatica -- la forza egualmente è usata per fissare il macchinario cellulare gommato, sebbene i problemi con la consegna e la stabilità abbiano contagiato questo approccio pure.

Cellule staminali embrionali. Oltre le emissioni politiche ed etiche ha connesso a questa tecnologia del piccante-bottone, terapia che fa partecipare le cellule staminali embrionali -- quale può differenziarsi in tutta la cella digiti dentro l'organismo -- ha transenne biologiche da sormontare, pure.

“Ci sono emissioni potenziali di rifiuto, sebbene la maggior parte dei scienziati ritengano che quelli possano essere sormontati,„ il Dott. O'Connor dice.

Tuttavia, a causa della loro plasticità incredibile, il potenziale per queste celle è quasi illimitato. I numerosi studi già hanno indicato che possono essere diretti efficientemente per differenziarsi nei tipi specifici delle cellule.

“In futuro, dovremmo potere usare le cellule staminali embrionali per aiutare gli organi malati rigenerati,„ il Dott. Crystal dice. “Mentre correnti le restrizioni qui nel limite degli Stati Uniti questa ricerca, è importanti che noi come gli scienziati istruiscono il pubblico quanto all'unicità di queste celle e del loro potenziale terapeutico.„

Così, dove tutto questo lascia il futuro di medicina genetica? Per ogni oppositore che dubita il potenziale della terapia genica, ci sono punteggi che vedono le odierne battute d'arresto come appena dossi stradali sulla strada a successo.

“Ricordi, lo sviluppo della droga è sempre i 10 to-15-year trattati, qualunque la teoria dietro,„ il Dott. O'Connor osserva. “Ed appena nell'ultima decade abbiamo veduto i salti enormi in avanti, quali gli schermi più veloci di alto-capacità di lavorazione, le tecnologie del hapmap ed altro avanza. È la nostra credenza che gli avanzamenti ancor più incredibili devono ancora venire che trasformeranno il sogno di medicina genetica in una realtà per i pazienti al lato del letto.„