Aviso: Esta página é uma tradução automática da página original em inglês. Por favor note uma vez que as traduções são geradas por máquinas, não tradução tudo será perfeita. Este site e suas páginas da Web destinam-se a ler em inglês. Qualquer tradução deste site e suas páginas da Web pode ser imprecisas e imprecisos no todo ou em parte. Esta tradução é fornecida como uma conveniência.

O laborioso defornecimento novo podia fazer a terapia genética mais segura, mais eficaz para doenças do músculo

As doenças genéticas do músculo conduzem ao desperdício progressivo do músculo e à morte frequentemente adiantada, com poucas opções do tratamento e nenhuma cura. Algumas terapias genéticas que usam um vírus inofensivo para entregar uma cópia de funcionamento de um gene decausa às pilhas mostraram a promessa nos ensaios clínicos para um subconjunto de dystrophies musculares, mas para ter enfrentado desafios. As doses altas do vírus gene-levando são necessários alcançar os músculos durante todo o corpo e os vírus usados nestas experimentações terminam frequentemente acima no fígado mais do que no músculo. Isto conduziu aos níveis elevados do vírus no fígado, nos efeitos secundários adversos severos, e mesmo na morte em alguns participantes experimentais.

Os pesquisadores no instituto largo do MIT e o Harvard e a Universidade de Harvard desenvolveram uma família nova de vírus adeno-associados (AAVs) -; o laborioso defornecimento da terapia genética -; isso melhora a escolha de objectivos do tecido do músculo, que poderia ser mais seguro e mais eficaz para pacientes com doença do músculo. Este grupo de vectores virais, que os pesquisadores chamam MyoAAV, é mais de 10 vezes mais eficiente em alcançar o músculo do que aqueles usados actualmente nos ensaios clínicos e evita pela maior parte o fígado. A equipe mostrou que, devido a esta eficiência aumentada, MyoAAV pode ser usado para entregar mais baixo genes terapêuticos ao redor de 100 a 250 doses das épocas do que outros vectores virais usados em outros estudos e experimentações, reduzindo potencial o risco de dano de fígado e de outros efeitos secundários sérios.

Em um estudo publicou na pilha, Sharif Tabebordbar, um cientista da pesquisa no largo, e os colaboradores descrevem como alteraram o escudo exterior da proteína de AAV, conhecido como o capsid, para criar MyoAAV. Fizeram este que usa um método que desenvolveram a evolução dirigida chamada dos capsids de AAV que Leveraging in vivo a expressão do RNA do transgene (ENTREGUE).

Usando MyoAAV, os pesquisadores entregaram genes terapêuticos ou o sistema CRISPR-Cas9 deedição especificamente às pilhas de músculo. Melhoraram a função de músculo em modelos do rato da distrofia muscular de Duchenne, o formulário o mais comum da doença genética do músculo, e de uma doença mais rara chamada myopathy myotubular X-ligado. Os pesquisadores igualmente encontraram que MyoAAV pode eficazmente entregar terapias genéticas ao músculo em primatas nonhuman e às pilhas de músculo humanas.

Os resultados são o ponto culminante de 10 anos de trabalho de Tabebordbar, primeiro autor do estudo, que devotou sua carreira a encontrar uma terapia genética melhor para a doença genética do músculo. Quando Tabebordbar era um adolescente, seu pai começou a ter o problema que anda e tornou-se eventualmente em cadeira de rodas. Foi diagnosticado mais tarde com uma doença genética rara do músculo.

“Eu olhei meu paizinho obter mais ruim e mais ruim cada dia. Era um desafio enorme para fazer junto coisas como uma família - a doença genética é uma carga não somente em pacientes mas em famílias. Eu pensei: Isto é muito injusto aos pacientes e é conseguido lá ser uma maneira de fixar isto. Aquela é sida minha motivação durante os 10 anos que eu tenho trabalhado no campo da terapia genética,” disse Tabebordbar, que está no laboratório de Pardis Sabeti, no membro do instituto em largo e em um professor na Universidade de Harvard.

“Houve muitos estudos da engenharia do capsid, de que nós aprendemos muito, mas o que nós fizemos aqui é muito detalhado. Nós evoluímos uma família dos capsids, encontramos o mecanismo por que entrega genes, mostrado que este mecanismo está conservado entre a espécie, e mostrou que nós podemos fornecer um benefício terapêutico nos modelos animais extremamente - a baixa dose do vírus. Agora nós somos extremamente entusiasmado sobre como este pode ser usado para permitir a revelação eficaz da droga para pacientes,” dissemos Tabebordbar.

Direcção dentro no músculo

O campo da terapia genética fez avanços significativos em restaurar cópias funcionais de genes disfuncionais para uma escala de doenças genéticas. Entregar genes de funcionamento às pilhas de músculo mostrou a promessa para tratar doenças do músculo, mas foi desafiante.

Os cientistas têm feito o trabalho pré-clínico para in vivo a terapia genética pelos últimos 15 anos e fizeram o progresso tremendo. Nós sabemos que se você obtem bastante da droga no tecido do alvo, está indo ser eficaz. É toda sobre o fornecimento de uma dose segura do vírus.”

Sharif Tabebordbar, cientista da pesquisa no largo

Tabebordbar e sua equipe começados com AAV9, um veículo de uso geral da gene-entrega na terapia genética, e usados ENTREGAM para melhorar sua capacidade para shuttle genes em pilhas de músculo.

Os pesquisadores primeiramente geraram milhões de capsids diferentes de AAV adicionando cordas aleatórias dos ácidos aminados à parcela do capsid de AAV que é expor na superfície do vírus e ligam-nos às pilhas. Então injectaram os capsids em ratos e em primatas não-humanos e provaram e arranjaram em seqüência o tecido do músculo durante todo o corpo para procurar os capsids que tinham entregado com sucesso sua carga genética. Encontraram uma família de variações do capsid -; MyoAAV -; com uma estrutura de superfície original que visa especificamente pilhas de músculo e MyoAAV usado para o passo seguinte: tentativa tratar a doença genética do músculo nos modelos animais.

“Nosso método é original porque nós seleccionamos um vasto leque dos capsids e usamos critérios de selecção muito estritos. Nós quisemos encontrar os capsids que não poderiam somente fisicamente incorporar a pilha, mas também continuamos com as etapas diferentes da transdução e expressamos seus transgenes,” disse Tabebordbar.

Reparo do gene nos ratos

No modelo do rato para a distrofia muscular de Duchenne, MyoAAV que leva CRISPR-Cas9 conduzido a um reparo mais difundido do gene disfuncional, chamou o dystrophin, no tecido do músculo comparado ao AAV9 convencional que leva os componentes de CRISPR. Os músculos dos animais MyoAAV-tratados igualmente mostraram a maiores força e função.

Em colaboração com o laboratório de Alan Beggs no hospital de crianças de Boston, a equipa de investigação mostrou que MyoAAV era igualmente eficaz em tratar myopathy myotubular X-ligado (XLMTM) nos ratos, uma doença que fosse letal após aproximadamente 10 semanas nestes animais. Após ter recebido uma quantidade de 100 vezes mais baixo do vírus que é usado actualmente nos ensaios clínicos, todos os seis ratos trataram com o MyoAAV no estudo viveram enquanto os ratos normais, quando os ratos trataram com o AAV9 viveram somente até 21 semanas da idade.

MyoAAV projectou para genes distante mais eficientemente igualmente entregados nonhuman dos primatas aos músculos nestes animais do que os capsids naturais usados actualmente nos ensaios clínicos. MyoAAV igualmente introduziu com sucesso genes às pilhas humanas no laboratório. Os vários capsids de MyoAAV usaram um mecanismo similar para entregar genes às pilhas de músculo do rato e do ser humano, sugerindo que MyoAAV pudesse ser usado para a entrega músculo-dirigida poderoso do gene através da espécie diferente.

“Todos estes resultados demonstram a aplicabilidade larga dos vectores de MyoAAV para a entrega ao músculo. Estes vectores trabalham em modelos diferentes da doença e através das idades diferentes, as tensões, e a espécie, que demonstra o vigor desta família de AAVs,” dizem apostas de Amy, um autor co-superior do estudo, o professor e o organizador do departamento de Harvard da célula estaminal e da biologia regenerativa, e do investigador superior no centro do diabetes de Joslin. “Nós temos uma quantidade de informação enorme sobre esta classe de vectores de que o campo pode lançar muitos estudos novos emocionantes.”

A equipa de investigação, que os alunos diplomados incluídos Kim Lagerborg, Alexandra Stanton, e Simon YE no laboratório de Sabeti em largo, acreditam DELIVER tem o potencial fazer capsids virais altamente específicos para qualquer tipo de tecido, que poderia spur a revelação das terapias genéticas para as doenças genéticas que afetam vários órgãos com necessidade médica não satisfeita.

“Nós desenvolvemos uma família de capsids virais que visasse exquisitely o músculo esqueletal, isso que nós pudemos testar através das fases pré-clínicas múltiplas e em modelos múltiplos da doença,” disse Sabeti. “Nós atravessamos muitos, muitas etapas pré-clínicas encontrar algo que pode potencial estar pronto para a clínica em um futuro próximo.”

Source:
Journal reference:

Tabebordbar, M., et al. (2021) Directed evolution of a family of AAV capsid variants enabling potent muscle-directed gene delivery across species. Cell. doi.org/10.1016/j.cell.2021.08.028.