I ricercatori mettono a punto il nuovo metodo per amplificare il risparmio di temi del gene di CRISPR che modifica in DMD

Gli scienziati hanno messo a punto un metodo per amplificare il risparmio di temi del gene di CRISPR che modifica nella distrofia muscolare di Duchenne (DMD), secondo uno studio che potrebbe avere implicazioni per le terapie geniche d'ottimizzazione per altre malattie.

L'individuazione ha provenuto dalla ricerca a UT sudoccidentale in cui una tecnica gene-modificante unico tagliata è stata usata sui mouse e le cellule umane per correggere una mutazione comune che è alla base di DMD, una malattia interna hanno causato da perdita di dystrophin, una proteina critica per la funzione di muscolo.

Mentre verificavano la tecnica, gli scienziati hanno scoperto quello che regola i dosaggi delle componenti gene-modificare di CRISPR possono migliorare significativamente quanto dystrophin è prodotto dai geni modificati. Più ulteriormente hanno trovato che il rapporto ottimale delle componenti è cambiato basato su quale parte del DNA stava modificare.

“Poichè proviamo CRISPR su altri pezzi difettosi del gene del dystrophin, può essere importante al ritocco le nostre formule per i risultati ottimali,„ ha detto il Dott. Eric Olson, che piombo lo studio pubblicato negli avanzamenti di scienza. “Questa nuova comprensione ulteriore facilita l'uso di CRISPR come terapia per Duchenne e forse una serie di altre malattie.„

Individuazione inattesa

La tecnica gene-modificante usata dai ricercatori richiede due componenti - un enzima chiamato Cas9 che taglia il DNA e un RNA della guida che funziona come un'unità molecolare di GPS per dirigere Cas9 verso la sequenza specifica del DNA nel genoma essere modificatoe.

Il laboratorio del Dott. Olson ha messo a punto un metodo per modificare la parte difettosa del gene del dystrophin caricando Cas9 in un virus adeno-associato (AAV), un virus inoffensivo che è usato per consegnare le componenti modificare nelle celle. Il RNA della guida egualmente è caricato in un AAV per dirigere Cas9 verso la mutazione dove taglia il DNA.

L'editing oltrepassa la mutazione e permette alle fibre di muscolo di produrre il dystrophin, con i risultati positivi documentati negli studi precedenti dal Dott. Olson in grandi mammiferi, mouse e cellule umane.

In quegli studi, il gruppo ha usato un rapporto 1 a 1 standard di Cas9 e del RNA della guida per contribuire a riparare la produzione del dystrophin in muscolo a più di 90 per cento del normale.

Nel nuovo studio che mira ad una parte differente del gene, hanno scoperto che il rapporto 1 a 1 non ha funzionato pure: La produzione di Dystrophin è stata riparata soltanto a 5 per cento del normale una volta consegnata nella circolazione sanguigna.

Con approssimazioni successive, agli scienziati hanno trovato facendo uso di un rapporto 10 to-1 del RNA della guida a Cas9 permesso modificare ottimale di quel segmento particolare del gene del dystrophin. In quattro settimane di una dose di CRISPR, la produzione del dystrophin è stata riparata in circa 90 per cento delle fibre del cuore e del muscolo in mouse con una mutazione comune di DMD.

“Questo è sorprendente,„ ha detto il Dott. Yi-Li Min, il primo autore dello studio. “Sempre avevamo consegnato il RNA della guida e il Cas9 facendo uso di due virus negli importi uguali e non avevamo pensato per esaminare cambianti il rapporto.„

Esoni difettosi

DMD, la malattia genetica interna più comune in ragazzi, piombo per muscle e infarto e morte prematura entro l'inizio degli anni 30. I pazienti sono forzati nelle sedie a rotelle come loro muscoli degenerati e finalmente sui respiratori mentre i loro muscoli del diaframma si indeboliscono. Nessun efficace trattamento esiste, sebbene gli scienziati abbiano saputo per le decadi che un difetto in c'è ne dei 79 esoni che comprendono il gene lungo del dystrophin causa la circostanza.

Il Dott. Olson ha pubblicato gli studi multipli in cui il suo laboratorio ha fatto i singoli tagli ai punti strategici di DNA alle mutazioni corrette. Compreso suo l'ultimo studio che ha messo a fuoco su eliminazione dell'esone 44, il suo laboratorio ha creato le tecniche di CRISPR che mirano ai cinque difetti più comuni veduti nei pazienti di DMD, rappresentanti circa la metà dei casi universalmente. Un trattamento clinico per l'esone 44, che è situato in uno dei hotspot mutational più comuni sul gene, può avvantaggiare circa 12 per cento dei pazienti.

Le tecniche ancora non sono state approvate per uso clinico, ma il gruppo del Dott. Olson ha intrapreso l'anno scorso un'azione importante verso quello scopo dopo la pubblicazione della rappresentazione di studio di scienza che le modifiche di CRISPR sull'esone 51 hanno fermato la progressione di DMD in cani.

In parecchie settimane del gene che modifica, la proteina mancante è stata riparata nel tessuto del muscolo in tutto l'organismo, compreso una correzione di 92 per cento nel cuore e 58 per cento nel diaframma, il muscolo principale stato necessario per respirare. Gli scienziati hanno stimato che una soglia di 15 per cento fosse necessaria aiutare significativamente i pazienti.

Il laboratorio sta intraprendendo gli studi più a lungo termine in cani per misurare se i livelli del dystrophin rimangono stabili ed assicurare le modifiche del gene non abbia effetti secondari avversi.

Il Dott. Olson spera che il punto seguente oltre i cani sia un test clinico, che sarebbe fra vari che il programma sudoccidentale di terapia genica di UT miri a lanciare nei prossimi anni per indirizzare le numerose malattie infantili micidiali.

“Abbiamo più per fare prima che possiamo usare clinicamente questo,„ il Dott. Olson abbiamo detto, “ma è emozionante vedere che fin dove siamo venuto.„

Sorgente: https://www.utsouthwestern.edu/newsroom/articles/year-2019/boosting-crispr-efficiency.html