Metoda całkowitej naprawy mutacji punktowych ma szansę wejść do badań klinicznych w przyszłości

ostatnia aktualizacja – 2014

Jednym z badaczy, który zajmuje się korektą genów jest Carmen Bertoni. Carmen twierdzi, że dzięki edycji genów można całkowicie wyleczyć chorobę.

Bertoni eksperymentuje ze strategią edycji genu obejmującą związki powstałe w laboratorium, które przypominają DNA i „przyklejają” się do genów dystrofiny, gdzie mogą wywołać mechanizm edycji komórkowej o nazwie „naprawa niedopasowania” .
Strategia ta zadziałała na myszach z mutacją w genie dystrofiny, ale Bertoni mówi, że poziom korekcji wymaga ulepszenia zanim zacznie się eksperymentować z tą strategią na pacjentach z DMD.
W tym przypadku, tak jak i w poprzednim, badaczka dostała dofinansowanie z MDA dzięki któremu może kontynuować korektę genu dystrofiny w komórkach macierzystych mięśni i zapewnić nieprzerwaną dostawę zestawów naprawczych mięśni.

Kiedy Carmen Bertoni przybyła z rodzinnych Włoch do Uniwersytetu Tulane w Nowym Orleanie w 1995 roku aby rozpocząć badania nad pączkującą dopiero genetyką molekularną, wiedziała, że chce studiować zaburzenia genetyczne: „Chciałam pracować nad czymś, co mogłoby być potencjalnie uleczalne jeszcze w czasie mojego życia” mówi.

Ponadto wiedziała, że chce pracować nad chorobą genetyczną, która dotyka małe dzieci, nie tylko ze względów emocjonalnych, ale ponieważ, jak mówi, łatwiej izolować genetyczne korzenie choroby w organizmie zanim pojawią się skutki starzenia się i wpływy środowiskowe.

Po otrzymaniu stopnia doktora w 1999 roku, Bertoni zrobiła habilitację na Uniwersytecie Stanforda w Kalifornii do 2006 r. , a potem na Uniwersytecie Kalifornijskim w Los Angeles .

„Chciałam mieć dobry klimat i dobre środowisko” mówi. „Pogoda w Kalifornii jest fantastyczna, a Stany Zjednoczone są najlepszym miejscem do nauki. Nie mam co do tego żadnych wątpliwości”

Bertoni bacznie się przyglądała strategiom modyfikacji i transferu w dystrofii mięśniowej, jako, że były one rozwijane już od roku 1990 i znalazła jedną rzecz, która ją szczególnie niepokoi.

Otóż, nie jest pewna, czy skrócone wersje dystrofiny produkowanego przez wstawienie bardzo zminiaturyzowanych genów dystrofiny stosowane w transferze genów (znamy to pod nazwą minidystrofiny) lub stworzone przez strategię pomijania eksonu, będą pełnić w pełni funkcjonalną rolę w mięśniach ciała chorego.

Obecne strategie, jak wiemy, mogą w najlepszym wypadku zamienić ciężką odmianę dystrofii (Duchenne) w jej łagodniejszą siostrę (Becker). Z drugiej strony strategia, którą wybrała Bertoni ma potencjał, by przy odpowiednim zoptymalizowaniu całkowicie wyleczyć chorobę.

Strategia Bertoni nazwana „edycją genu” obejmuje związki wyprodukowane w laboratorium, które przypominają DNA, ale nie są dokładnie jak DNA. Ich zadanie to doczepić się do genu dystrofiny i wywołać naturalny mechanizm edycji komórkowej. (Dla tych, którzy chcą wiedzieć , są one nazywane PNA-ssODNs, lub peptide nucleic acid single-stranded oligodeoxynucleotides.)

Geny są wykonane z ciągów chemicznych nazywanych nukleotydami, a geny, które mają jeden błędny nukleotyd nazywamy mutacjami punktowymi. To ten typ mutacji, które Bertoni chce naprawić.

Bertoni pracuje na myszach z niedoborem dystrofiny, które mają mutację punktową. Stosuje związek, który odzwierciedla gen dystrofiny u myszy, ale nie jest to odbicie lustrzane idealne. Tam gdzie u myszy jest wada tam Bertoni stosuje związek terapeutyczny zawierający nukleotyd naprawczy.

Gdy proces edycji genu odbywa się pomyślnie, następuje korekta wadliwego genu dystrofiny i nastepuje samodzielna produkcja prawidłowego, pełnometrażowego i w pełni funkcjonalnego białka dystrofiny.

Mechanizm korygujący – znany jako naprawa niedopasowania – to taki, który normalnie działa u ludzi i innych organizmów i jest znany od lat. Bez tego mechanizmu codzienne zjawiska, jak uszkodzenia DNA od słońca powodowałyby raka w bardzo krótkim czasie.

Na myszach strategia Bertoni zadziałała, ale poziom korekty jest niski. Trzeba pracować, by ulepszyć ten poziom, trzeba zwiększyć częstotliwość korekcji. Wówczas, jak mówi Carmen „będę czuła, że można związki te badać na dzieciach z DMD”

Innym problemem Bertoni jest to, że metody terapeutyczne, które znamy jak exon skipping czy transfer minidystrofiny to metody, które muszą być stosowane wielokrotnie w życiu człowieka, co może prowadzić do powikłań.

Jej sposób to być może naprawa długoterminowa zwłaszcza jeśli związki przez nią produkowane dotrą do komórek macierzystych mięśni a nie tylko do dojrzałych komórek mięśniowych. Komórki macierzyste mięśni znane jako komórki satelitarne w sposób naturalny naprawiają uszkodzone włókna mięśniowe, ale ta naprawa może być w pełni efektywna jeśli zawierają one w pełni funkcjonalny zestaw narzędzi, w tym skorygowany gen dystrofiny.

Technika edycji genu która celuje tylko w dojrzałe włókna mięśniowe może tylko trwać tak długo jak trwają włókna, ale technika, która celuje w komórki macierzyste mięśni może zapewnić ciągłą dostawę zestawów naprawczych. Celowanie w komórki macierzyste mięśni to jest strategia, nad którą Bertoni skupia się obecnie wykorzystując grant finansowy otrzymany od MDA.

Bertoni mówi, że nie jest jeszcze gotowa, aby składać jakiekolwiek obietnice, ale ma nadzieję, że jej strategia edycji genów wejdzie do badań klinicznych w niezbyt odległej przyszłości.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *