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La technique neuve de retouche de gène peut guérir des patients de cellule falciforme présentant leurs propres cellules

Les chercheurs à l'institut de Salk pour des études biologiques ont développé une voie d'employer les propres cellules des patients pour guérir potentiellement l'anémie falciforme et beaucoup d'autres troubles ont entraîné par des mutations dans un gène que les aides produisent l'hémoglobine de sang.

La technique emploie des cellules de la peau d'un patient pour produire des cellules souche pluripotent induites (iPSCs), qui sont capables de se développer en types variés de tissus matures -- y compris le sang. Les scientifiques disent leur méthode, qui répare le gène de bêta-globine (HBB), évite les techniques de thérapie génique qui peuvent introduire les gènes potentiellement nuisibles dans des cellules.

La technique neuve, qui sera bientôt vérifiée comme traitement chez les animaux, semble également être beaucoup plus efficace que d'autres méthodes vérifiées jusqu'à présent, les chercheurs indiquent.

« Nos découvertes préparent le terrain pour le développement des traitements basés sur iPSC pour des affections génétiques dévastatrices telles que l'anémie falciforme, » dit le chercheur du principe de l'étude, Juan Carlos Izpisua Belmonte, un professeur de Salk et le chef du laboratoire d'expression du gène.

L'anémie falciforme est un groupe de troubles sanguins hérités provoqués par des mutations génétiques dans le gène de HBB, ayant pour résultat l'hémoglobine anormale, la protéine fer-contenante qui permet normalement à des globules sanguins de transporter l'oxygène. Ceci fait devenir dures et collantes et ressembler des hématies à un outil incurvé de ferme appelé une « faucille. » Dans les deux principaux troubles provoqués par des mutations de HBB, la drépanocytose et la bêta-thalassémie, hématies ne peuvent pas effectivement transporter l'oxygène.

Les sympt40mes de l'anémie falciforme comprennent le gonflement des mains et des pieds, la douleur due à encrasser des vaisseaux sanguins, l'anémie et la rappe.

Les troubles sont les plus courants parmi des gens de convenable africain, méditerranéen et du Moyen-Orient. Un dans chaque 500 Afros-américains et un dans chaque 30.000 Hispano-américains sont nés avec l'anémie falciforme, selon le centres pour le contrôle et la prévention des maladies.

La maladie peut être guérie avec la cellule souche ou les greffes de moelle osseuse, mais il y a un haut risque que les bénéficiaires des greffes rejetteront la moelle /courgette ou les cellules donnée, qui peuvent avoir comme conséquence les effets secondaires graves et même la mort.

Les chercheurs de Salk, qui incluent les Co-premiers auteurs MOIS Li et Keiichiro Suzuki, les deux associés de recherches dans le laboratoire de Belmonte, présenté pour concevoir une méthode sûre pour employer des iPSCs pour rectifier le gène de HBB dans les patients qui ont les copies défectueuses du gène.

Puisque les iPSCs viennent du propre fuselage d'un patient, ils devraient comporter moins de risque pour le rejet de greffe. En outre, environ 500 autres mutations de pathogène ont été recensées dans le gène de HBB, ainsi la rectification du gène pourrait potentiellement corriger une multitude des maladies liées HBB mondiales.

Cependant, le rétablissement d'iPSC et les techniques traditionnels de thérapie génique ont prouvé à être potentiellement dangereux, selon les chercheurs.

On ont employé des virus pour convertir les cellules adultes en cellules souche et pour transporter un gène normal de HBB pour infecter et réparer des cellules souche hématopoïétiques - les cellules souche qui provoquent tous les globules sanguins.

Mais quand ces cellules souche réparées sont arrière donnée aux patients, elles peuvent inclure des transgènes - les gènes non désirés qui sont devenus insérés dans le génome d'hôte et perturber le fonctionnement normal de l'ADN. La technique est également inefficace, rectifiant seulement un petit pourcentage des mutations géniques, et la réussite de greffe a rare prouvé dans les tests cliniques vérifiant la thérapie génique pour traiter la bêta-thalassémie.

« Nous avons voulu fixer la mutation de telle manière qu'elle ne laisse aucune trace non désirée en génome d'un patient, » Suzuki dit.

Pour faire cela, les chercheurs avaient l'habitude une approche en deux étapes. D'abord, ils ont pris les cellules de la peau adultes d'un patient présentant une mutation de HBB qui entraîne l'anémie falciforme. Ils avaient l'habitude six gènes pour cajoler ces cellules pour retourner aux iPSCs, qui pourraient alors être développés en globules sanguins. Les gènes ont été introduits dans les cellules utilisant une technique qui évite l'utilisation des virus et la mise en place des transgènes dans le génome des cellules.

Leur prochaine opération était de réparer la mutation génique de HBB dans les cellules souche. Pour échanger le gène défectueux avec une copie normale dans les iPSCs, les chercheurs avaient l'habitude un adénovirus modifié (virus de rhume) cela, à la différence des virus utilisés dans d'autres méthodes, ne se reproduisent pas dans le fuselage et ne modifient pas l'ADN des cellules hôte. Les gènes viraux ont été effacés et remplacés par une séquence d'ADN qui a contenu un gène normal de HBB.

Le virus modifié a alors fourni le matériel génétique neuf à l'intérieur des iPSCs, où la région d'ADN contenant le gène cassé a été remplacée par la séquence contenant le gène normal. « Il se produit naturellement, fonctionnant comme une tirette, » Li dit. « Le bon gène passe comme un éclair juste dedans parfaitement, poussant le mauvais à l'extérieur. »

En remontant une région relativement grande d'ADN, la technique permet aux scientifiques de fixer beaucoup de mutations géniques immédiatement, qui propose que la méthode pourrait fournir une voie de traiter des centaines de types de maladies liées HBB. La rectification du gène du mutant HBB était également très efficace et les tests multiples effectués par équipe de recherche pour n'assurer aucun gène errant ont été intégrés dans le génome.

Les scientifiques de Salk planification maintenant pour effectuer des globules sanguins à partir des cellules souche réparées et pour vérifier leur efficacité chez les animaux. Si couronné de succès, ceci peut mener aux traitements pour les êtres humains dans lesquels les cellules souche d'un patient seront retournées dans des iPSCs, alors génétiquement réparées et transplanté de nouveau dans la moelle osseuse du même patient. Si couronnée de succès, la moelle osseuse produira alors tous les globules sanguins neufs, y compris l'hémoglobine normale.

Si la technique prouve efficace, les chercheurs disent, il pourraient être employés pour traiter d'autres types de maladies provoquées par des mutations de gène unique.