Alexander Vitkovski (alev_biz) wrote,
Alexander Vitkovski
alev_biz

Генная терапия вылечила мышей в утробе матери

Исследователи путем введения копии гена, кодирующего фермент глюкоцереброзидазу, в мозг еще не родившихся мышат смогли предотвратить развитие у модельных животных тяжелого наследственного нейродегенеративного заболевания – разновидности болезни Гоше.

Генная терапия вылечила мышей в утробе матери

Кроме того, авторы статьи, опубликованной в Nature Medicine, на стадии доклинических испытаний отработали технологию введения препарата в мозг плода на обезьянах.



Болезнь Гоше характеризуется нехваткой в клетках фермента глюкоцереброзидазы, который кодируется геном GBA, при этом в тканях накапливаются вещества липидной природы, в частности, глюкоцереброзид (глюкозилцерамид). В умеренной форме это приводит к увеличению печени и селезенки, слабости костей. В тяжелой нейронопатической форме, которая встречается с частотой один на сто тысяч новорожденных, накопление липидов затрагивает головной мозг, поэтому симптомы заболевания включают в себя нейродегенерацию, задержку развития, судороги и другие проблемы неврологического характера.

Чаще всего недостаточность фермента обусловлена мутацией в гене GBA, и является врожденной. Если легкие и умеренные формы болезни Гоше лечатся заместительной терапией с введением фермента, при нейронопатической разновидности болезни это не помогает, так как фермент не проникает через гематоэнцефалический барьер, защищающий мозг. При этом данная форма заболевания развивается уже в раннем младенчестве.

Исследователи из Университетского колледжа Лондона успешно опробовали на мышиной модели лечение нейронопатической болезни Гоше при помощи генной терапии еще на стадии плода. Для этого копию гена GBA в составе вирусного вектора ввели в мозг развивающегося эмбриона в утробе матери при помощи аппарата УЗИ. Таким способом нейродегенерацию у животных в значительной степени удалось предотвратить.

Для того чтобы получить модельных животных с болезнью Гоше, исследователи вывели линию мышей с контролируемой экспрессией гена GBA в мозге, которую в определенный момент выключали путем вырезания гена. Удаление GBA приводило к быстрому развитию воспаления мозга и гибели нейронов в его определенных отделах.

Для восстановления экспрессии GBA в мозг плода ввели человеческий ген в составе адено-ассоциированного вируса, предварительно отработав технологию с геном зеленого флуоресцентного белка. У родившихся мышат детектировали активность глюкоцереброзидазы в крови, они нормально развивались и по поведению ничем не отличались от контрольных здоровых мышат. Анализ тканей мозга в месячном возрасте показал, что в отличие от животных, которых не лечили, воспаление мозга и сопутствующая нейродегенерация у мышей существенно уменьшилась.

Долгосрочное наблюдение за подопытными мышами показало, что они сохраняют активность и способны к размножению (у потомства при этом симптомы болезни сохранились). Однако, несмотря на существенное облегчение течения заболевания и нормальную активность фермента, поведенческие и молекулярные тесты во взрослом возрасте показали, что полностью вернуть фенотип животных к нормальному не удалось.

Исследователи также попробовали применить генную терапию на более поздних стадиях развития и ввели вектор новорожденным мышатам в мозг либо более высокую дозу препарата внутривенно. Несмотря на то, что до двухмесячного возраста мышата развивались почти нормально, в случае внутривенного введения гена у них наблюдалась значительная нейродегенерация. Зато, по сравнению с интракраниальной инъекцией, внутривенное введение гена нормализовало работу большинства внутренних органов.

Кроме экспериментов на мышах, авторы работы проверили технологию введения препарата в плод на обезьянах, для чего ввели при помощи ультразвукового аппарата вирусные частицы с геном зеленого флуоресцентного белка в желудочек мозга двум плодам макаки, чьи матери находились на средних сроках беременности. Новорожденные обезьяны развивались нормально, и в их мозге наблюдалась экспрессия зеленого белка.

Таким образом, авторы работы заключили, что доставка гена в центральную нервную систему на ранних стадиях развития путем единственной инъекции в мозг развивающегося плода хорошо подходит для лечения наследственных нейродегенеративных заболеваний с ранним началом, как в случае с нейронопатической болезнью Гоше. Однако для применения на человеке эта технология требует также эффективной ранней диагностики наследственных заболеваний.

Лечение ферментативной недостаточности при помощи генной терапии успешно зарекомендовало себя в случае гемофилии. Введение вирусного вектора с геном сверхактивного фактора свертывания крови IX в ходе клинических испытаний избавило нескольких пациентов от потребности в заместительной терапии.

Автор: Дарья Спасская





Ссылка на источник

Tags: беременность, генная инженерия, медицина, мозг, нейробиология
Subscribe

Posts from This Journal “генная инженерия” Tag

Buy for 20 tokens
Глядя на своих детей, каждый из нас рад и спокоен, когда они здоровы, когда смеются, бегают, играют. Когда им не больно. Но есть те, кто видит боль своих детей каждый день, боится отвести глаза, чтобы не потерять своего ребенка, борется за его жизнь. Ирина и Николай Османовы просят Вас о…
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 0 comments