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al il trattamento basato CRISPR può riparare la funzione retinica in mouse con la malattia dell'occhio

I ricercatori dalla Columbia University hanno sviluppato una nuova tecnica per il gene potente che modificano lo strumento CRISPR per riparare la funzione retinica in mouse afflitti da una malattia retinica degenerante, retinite pigmentose. Ciò è la prima volta i ricercatori hanno applicato con successo la tecnologia di CRISPR ad un tipo di malattia ereditata conosciuta come un disordine dominante. Questo stesso strumento ha potuto funzionare nelle centinaia di malattie, compreso la malattia di Huntington, la sindrome di Marfan e i dystrophies corneali. Il loro studio è stato pubblicato oggi online in oftalmologia, il giornale dell'accademia americana dell'oftalmologia.

Stephen H. Tsang, M.D., Ph.D. ed i suoi colleghi cercati per crearlo uno strumento più agile in modo da di CRISPR può curare più pazienti, indipendentemente dal loro profilo genetico determinato. Il Dott. Tsang chiama l'ambulatorio del genoma di tecnica perché ha tagliato il cattivo gene e lo sostituisce con un gene normale e di funzionamento. Il Dott. Tsang ha detto che invitare le prove umane per cominciare durante tre anni.

“L'ambulatorio del genoma sta venendo,„ il Dott. Tsang ha detto. “L'oftalmologia sarà la prima per vedere la chirurgia del genoma prima del resto di medicina.„

La retinite pigmentosa è un gruppo di malattie genetiche ereditate rare causate da uno di più di 70 geni. Comprende la ripartizione e la perdita di celle nella retina, il tessuto sensibile alla luce che allinea la parte posteriore dell'occhio. Direzione tipicamente nell'infanzia e progredisce lentamente, pregiudicando la visione periferica e la capacità vedere alla notte. La maggior parte perderanno molta della loro vista dall'età adulta iniziale e diventeranno legalmente ciechi dall'età 40. Non c'è maturazione. È stimato per pregiudicare approssimativamente 1 in 4,000 persone universalmente.

Da quando è stato presentato nel 2012, il gene che modifica la tecnologia conosciuta come CRISPR (brevi ripetizioni palindromiche regolarmente ragruppate di Interspaced) ha rivoluzionato la velocità e la portata con cui gli scienziati possono modificare il DNA delle celle viventi. Gli scienziati lo hanno usato su una vasta gamma di applicazioni, dagli impianti di assistenza tecnica (pomodori senza semi) a produrre gli animali (porcellini magri del supplemento). Ma incredibile come l'ambulatorio del genoma è, CRISPR ha alcuni difetti da sormontare prima che possa vivere fino alla sua campagna pubblicitaria di maturazione della malattia in esseri umani semplicemente tagliando i cattivi geni e cucendo in quei buoni.

Le malattie come le retinite pigmentose dominanti autosomiche presentano una sfida speciale per i ricercatori. Nei disordini dominanti autosomica, la persona eredita soltanto una copia di un gene mutato dai loro genitori e di un gene normale su un paio dei cromosomi autosomica. Così, la sfida per gli scienziati dimaneggio è di modificare soltanto la copia mutante senza alterare quello sano.

Al contrario, la gente con i disordini recessivi autosomica eredita due copie del gene mutante. Quando due copie del gene sono mutate, il trattamento comprende un approccio più diretto e più una tappa semplicemente di sostituzione del gene difettoso. Corrente, ci sono sei ditte farmaceutiche che perseguono le terapie geniche per il modulo recessivo delle retinite pigmentose; nessuno stanno sviluppando una terapia per il modulo dominante. Ma quello può cambiare presto.

Quello è perché il Dott. Tsang e colleghi ha fornito una migliore strategia trattare la malattia dominante autosomica. Li ha permessi di tagliare il vecchio gene e di sostituirlo con un buon gene, senza pregiudicare la sua funzione normale. Questo cosiddetto “rimuovere-e-sostituisce„ la strategia può essere usato per sviluppare gli strumenti di CRISPR per tutti i tipi di mutazioni che risiedono nello stesso gene e non è esclusivo per un tipo di mutazione. Ciò è particolarmente utile quando molti tipi di mutazioni possono piombo allo stesso disordine. Per esempio, qualunque delle 150 mutazioni nel gene di rhodopsin può provocare retinite pigmentose. Poiché la tecnica del Dott. Tsang può applicarsi in un modo dell'mutazione-indipendente, rappresenta una strategia più veloce e meno costosa per superare la difficoltà di trattamento dei disordini dominanti con la chirurgia del genoma.

Tipicamente, i ricercatori di CRISPR progettano una breve sequenza di guide RNA chiamata codice che abbina il bit che vogliono sostituire. Fissano il RNA della guida ad una proteina chiamata Cas9 e vagano insieme il nucleo delle cellule loro trovano un pezzo di corrispondenza di DNA. Cas9 apre la chiusura lampo del DNA ed inserisce il RNA della guida. Poi taglia fuori il cattivo codice e persuade la cella per accettare il buon codice, facendo uso del macchinario naturale della riparazione del gene delle cellule.

Invece di usando un RNA della guida, il Dott. Tsang ha progettato due la guida RNAs per trattare le retinite pigmentose dominanti autosomiche causate tramite le variazioni nel gene di rhodopsin. Rhodopsin è un obiettivo terapeutico importante perché mutazioni in causa circa 30 per cento delle retinite pigmentose dominanti autosomiche e 15 per cento di tutti i dystrophies retinici ereditati.

Questa tecnica ha tenuto conto una più grande eliminazione del codice genetico che permanentemente ha distrutto il gene mirato a. Il Dott. Tsang ha trovato che quello facendo uso due della guida RNAs invece di uno ha aumentato la probabilità di interruzione del gene cattivo da 30 per cento a 90 per cento. Hanno combinato questo strumento della chirurgia del genoma con una tecnica della sostituzione del gene facendo uso di un virus adeno-associato per portare una versione sana del gene nella retina.

Un altro vantaggio è che questa tecnica può essere utilizzata nelle celle di divisione, in modo da significa che potrebbe permettere alle terapie geniche che mettono a fuoco sul nondividing le celle adulte, quali le celle dell'occhio, del cervello, o del cuore. Finora, CRISPR si è applicato più efficientemente nella divisione delle celle che non dividendo le celle.

Il Dott. Tsang ha usato una prova obiettiva della visione per esaminare i mouse dopo il trattamento per mostrare un miglioramento significativo nella funzione retinica. Un elettroretinogramma è usato tipicamente per valutare la salubrità retinica in esseri umani. Verifica la salubrità della retina tanto come le prove (EKG) di un elettrocardiogramma la salubrità del cuore.

Gli studi precedenti di CRISPR per le malattie retiniche hanno contato su una misura meno obiettiva che comprende valutare ogni quanto tempo i giri del mouse la sua testa in direzione di una sorgente luminosa. Il Dott. Tsang ha usato l'elettroretinografia per indicare che la degenerazione retinica ha rallentato in occhi trattati rispetto agli occhi non trattati.