I mouse studiano la promessa di manifestazioni per il trattamento delle circostanze genetiche durante lo sviluppo fetale

I ricercatori alla Carnegie Mellon University e l'Yale University per la prima volta hanno usato un gene che modificano la tecnica per fare maturare con successo uno stato genetico in un modello del mouse. I loro risultati, pubblicati nelle comunicazioni della natura, presentano un viale nuovo di promessa per ricerca sul trattamento delle circostanze genetiche durante lo sviluppo fetale.

I 8 milione bambini stimati nascono ogni anno con le malattie genetiche o i difetti di nascita severi. Le circostanze genetiche possono essere individuate spesso durante la gravidanza facendo uso dell'amniocentesi, ma non ci sono opzioni del trattamento per correggere queste circostanze genetiche prima della nascita.

“Presto nello sviluppo embrionale, ci sono molte cellule staminali che si dividono rapidamente. Se possiamo andare dentro e correggere una mutazione genetica nella fase iniziale, potremmo diminuire drammaticamente l'impatto che la mutazione ha sullo sviluppo fetale o persino fare maturare la circostanza,„ ha detto Danith LY, professore di chimica nell'istituto universitario del Mellon del Carnegie-Mellon di scienza.

In questo studio, i ricercatori hanno utilizzato un gene a base d'acido nucleico del peptide che modificano la tecnica che precedentemente avevano usato per curare la beta talassemia, un disordine di sangue genetico che provoca la produzione diminuita di emoglobina, in mouse adulti.

Gli acidi nucleici del peptide sono molecole sintetiche che combinano una spina dorsale sintetica della proteina con i nucleobases trovati in DNA e RNA. Il PNAs utilizzato in questo studio è stato creato dalla LY al centro del Carnegie-Mellon per scienza e tecnologia degli acidi nucleici (CNAST), un centro principale per scienza di PNA.

La loro tecnica usa una nanoparticella approvata dalla FDA per consegnare le molecole di PNA accoppiate con il DNA del donatore al sito di una mutazione genetica. Quando il complesso di PNA-DNA identifica una mutazione designata, la molecola di PNA lega al DNA ed apre la chiusura lampo dei sui due fili. Il DNA del donatore lega con il DNA difettoso e che stimola le vie della riparazione del DNA delle cellule in atto, permettendo che corregga l'errore.

Nello studio corrente, i ricercatori hanno usato una tecnica simile all'amniocentesi per iniettare il complesso di PNA nel liquido amniotico dei mouse incinti di cui i feti hanno portato una mutazione nel gene della beta-globina che causa la beta talassemia.

Con appena un'iniezione del PNA durante la gestazione, i ricercatori potevano correggere 6 per cento delle mutazioni. Questa correzione di 6 per cento era abbastanza per causare i forti progressi nei sintomi dei mouse di beta ¬ della talassemia - ed abbastanza affinchè i mouse sia considerata essiccati. Mouse che sono stati trattati facendo uso di PNA mentre livelli in utero avuti di emoglobina che erano all'interno dell'intervallo normale, di meno ingrandimento della milza e dei tassi di sopravvivenza aumentati.

I ricercatori egualmente hanno notato che non c'erano effetti dell'fuori obiettivo dal trattamento, un'individuazione che potrebbe suggerire che questo metodo fosse preferibile sopra l'altro gene che modifica le tecniche come CRISPR/Cas9, che può danneggiare erroneamente il DNA dell'fuori obiettivo.

“CRISPR è molto più facile da usare, che gli rende l'ideale per la ricerca del laboratorio. Ma gli errori del fuori sito lo rendono meno utile per terapeutica,„ ha detto la LY. “La tecnica di PNA è più ideale per terapeutica. Non taglia il DNA, appena lega a e ripara le cose che sembrano insolite. Abbiamo esaminato 50 milione campioni e non potremmo trovare un errore all'esterno quando abbiamo usato il nostro gene di PNA che modifichiamo la tecnica.„

I ricercatori ritengono che la loro tecnica potrebbe potere raggiungere ancora gli più alti indici di successo se possono amministrarlo periodi multipli durante la gestazione. Egualmente sperano di vedere se la loro tecnica può applicarsi ad altre circostanze.