Генная терапия нового поколения
05.08.2011
1683
0
16830
Вдохновленные успешными результатами применения генной терапии для исправления зрения у пациентов, страдающих наследуемыми видами слепоты, ученые из Школы Медицины Перельмана в Университете Пенсильвании (Perelman School of Medicine at the University of Pennsylvania) обдумывают возможность применения нового метода для лечения слепых, болезнь которых обусловлена другими причинами.
При проведении предыдущего исследования ученые поместили нормальный вариант гена, отсутствующий у больных врожденным амаврозом Лебера, в аденоассоциированный вектор, и с помощью вектора доставили ген в клетки сетчатой оболочки глаза. В результате в клетках начинал вырабатываться фермент, восстанавливающий световые рецепторы.
«Результаты трех исследований, в которых была изучена возможность лечения пациентов с врожденным амаврозом Лебера, участвующих в I фазе клинических испытаний, выявили потенциал применения генной терапии, основанной на аденовирусной доставке корректирующих генов в клетки сетчатой оболочки глаза, - отмечают профессор офтальмологии Ф.М. Кирби (F.M. Kirby) и доктор Жан Беннет (Jean Bennett). – Для того чтобы расширить число методов лечения пациентов с наследственными заболеваниями глаз, нам потребуется более широкий арсенал векторов. Результаты, полученные при использовании вектора AAV8, дают нам надежду на создание методов генной терапии для лечения больных заболеваниями, при которых бывают поражены фоторецепторы сетчатой оболочки глаза. Результаты нашего доклинического исследования помогли установить методологические принципы, необходимые для определения концентрации и типа вектора для доставки корректирующих генов с целью лечения пациентов, у которых слепота вызвана потерей фоторецепторов».
В новом исследовании, результаты которого были опубликованы на этой неделе в журнале Science Translational Medicine, команда ученых из Университета Пенсильвании сравнила на модели заболевания на животных безопасность и эффективность двух разных типов аденовирусных векторов: аденовируса AAV2, используемого в клиническом исследовании, направленном на изучение возможности лечения пациентов с наследственным амаврозом Лебера, и векторной технологии второго поколения, в которой применяется аденовирус AAV8, разработанный в лаборатории одного из соавторов исследования, профессора Джеймса М. Вилсона (James M. Wilson).
Экспериментаторы использовали оба типа векторов для доставки трансгена зеленого флуоресцентного белка (GFP) в пигментные эпителиальные и фоторецепторные клетки сетчатой оболочки глаза нечеловекообразных приматов. Фоторецепторные клетки, так называемые [url=http://ru.wikipedia.org/wiki/%CF%E0%EB%EE%F7%EA%E8_(%F1%E5%F2%F7%E0%F2%EA%E0)]палочки[/url] и [url=http://ru.wikipedia.org/wiki/%CA%EE%EB%E1%EE%F7%EA%E8_(%F1%E5%F2%F7%E0%F2%EA%E0)]колбочки[/url], представляют собой специализированные нервные клетки, чувствительные к свету и способные преобразовывать световой сигнал в электрический. Нарушения работы фоторецепторных клеток сетчатки наблюдаются при многих заболеваниях глаз, вылечить которые на данный момент не удается. К таким болезням, например, относится пигментный ретинит.
«Результаты показали, что мы можем безопасно и эффективно доставить гены в фоторецепторные клетки глаза приматов, используя малые дозы вектора AAV8», - говорит один из авторов исследования, кандидат наук Люк Х. Ванденберге (Luk H. Vandenberghe).
Результаты исследования подтвердили эффективность и безопасность доставки гена в сетчатую оболочку глаз обезьян как с помощью вектора AAV2, так и AAV8. Однако для доставки гена в фоторецепторные клетки сетчатки векторAAV8 был значительно эффективнее.
Исследование с помощью метода сканирующей туннельной микроскопии выявило дозозависимое отношение между концентрациями векторов AAV2 и AAV8 и развитием иммунного ответа в сетчатой оболочке глаза у нечеловекообразных приматов. Основываясь на этих данных, ученые установили концентрации векторов для их безопасного и эффективного введения в пигментные эпителиальные и фоторецепторные клетки сетчатки. В то время как векторы AAV2 и AAV8 эффективно доставляли ген в пигментные эпителиальные клетки сетчатки при умеренных или низких концентрациях, экспрессия гена GFP в фоторецепторах достигалась только при высоких концентрациях вектора. Стабильная доставка гена в палочки достигалась при умеренных концентрациях вектора AAV8. Аналогичные дозы этого вектора сейчас используются в экспериментальных клинических протоколах.
Средние концентрации векторов не вызывают выраженного иммунного ответа и осложнений после хирургической инъекции. Доставленный ген также сохраняется в сетчатке в очень высоких концентрациях в течение всех четырех месяцев наблюдения за животными.
В более ранних исследованиях, выполненных на животных, было также показано, что вектор AAV8 безопасно и эффективно доставляет гены в сетчатку мышей. Однако сетчатая оболочка глаза мышей значительно отличается от сетчатки приматов, главным образом, своей структурой, что влияет на хирургический подход доставки корректирующих генов в различные части глаза. Например, у мышей в отличие от приматов нет желтого пятна – особой структуры глаза, которая обладает наибольшей чувствительностью к свету и обеспечивает максимальную остроту зрения и возможность различать разные оттенки цвета. Дегенерация желтого пятна – распространенная причина потери зрения, особенно среди людей пожилого возраста. Настоящее исследование, выполненное на нечеловекообразных приматах, представляет собой следующий шаг в направлении переноса на человека терапевтических стратегий, разработанных на животных.
«Чтобы вылечить пациентов с другими заболеваниями сетчатой оболочки глаза, необходимо усовершенствовать технологию: новые векторы с улучшенными свойствами должны безопасно и эффективно доставлять корректирующие гены в клетки глаза пациентов с различными заболеваниями. В моей лаборатории были недавно выделены новые типы аденовирусов обезьян и аденоассоциированных вирусов. Рекомбинантные версии этих вирусов оказываются полезными в качестве улучшенных транспортных средств переноса генов в разнообразные клетки», - рассказал Уилсон.
По материалам:
University of Pennsylvania School of Medicine
Оригинальная статья:
L. H. Vandenberghe, P. Bell, A. M. Maguire, C. N. Cearley, R. Xiao, R. Calcedo, L. Wang, M. J. Castle, A. C. Maguire, R. Grant, J. H. Wolfe, J. M. Wilson, J. Bennett. Dosage Thresholds for AAV2 and AAV8 Photoreceptor Gene Therapy in Monkey. Science Translational Medicine, 2011; 3 (88): 88ra54 DOI: 10.1126/scitranslmed.3002103
При проведении предыдущего исследования ученые поместили нормальный вариант гена, отсутствующий у больных врожденным амаврозом Лебера, в аденоассоциированный вектор, и с помощью вектора доставили ген в клетки сетчатой оболочки глаза. В результате в клетках начинал вырабатываться фермент, восстанавливающий световые рецепторы.
«Результаты трех исследований, в которых была изучена возможность лечения пациентов с врожденным амаврозом Лебера, участвующих в I фазе клинических испытаний, выявили потенциал применения генной терапии, основанной на аденовирусной доставке корректирующих генов в клетки сетчатой оболочки глаза, - отмечают профессор офтальмологии Ф.М. Кирби (F.M. Kirby) и доктор Жан Беннет (Jean Bennett). – Для того чтобы расширить число методов лечения пациентов с наследственными заболеваниями глаз, нам потребуется более широкий арсенал векторов. Результаты, полученные при использовании вектора AAV8, дают нам надежду на создание методов генной терапии для лечения больных заболеваниями, при которых бывают поражены фоторецепторы сетчатой оболочки глаза. Результаты нашего доклинического исследования помогли установить методологические принципы, необходимые для определения концентрации и типа вектора для доставки корректирующих генов с целью лечения пациентов, у которых слепота вызвана потерей фоторецепторов».
В новом исследовании, результаты которого были опубликованы на этой неделе в журнале Science Translational Medicine, команда ученых из Университета Пенсильвании сравнила на модели заболевания на животных безопасность и эффективность двух разных типов аденовирусных векторов: аденовируса AAV2, используемого в клиническом исследовании, направленном на изучение возможности лечения пациентов с наследственным амаврозом Лебера, и векторной технологии второго поколения, в которой применяется аденовирус AAV8, разработанный в лаборатории одного из соавторов исследования, профессора Джеймса М. Вилсона (James M. Wilson).
Экспериментаторы использовали оба типа векторов для доставки трансгена зеленого флуоресцентного белка (GFP) в пигментные эпителиальные и фоторецепторные клетки сетчатой оболочки глаза нечеловекообразных приматов. Фоторецепторные клетки, так называемые [url=http://ru.wikipedia.org/wiki/%CF%E0%EB%EE%F7%EA%E8_(%F1%E5%F2%F7%E0%F2%EA%E0)]палочки[/url] и [url=http://ru.wikipedia.org/wiki/%CA%EE%EB%E1%EE%F7%EA%E8_(%F1%E5%F2%F7%E0%F2%EA%E0)]колбочки[/url], представляют собой специализированные нервные клетки, чувствительные к свету и способные преобразовывать световой сигнал в электрический. Нарушения работы фоторецепторных клеток сетчатки наблюдаются при многих заболеваниях глаз, вылечить которые на данный момент не удается. К таким болезням, например, относится пигментный ретинит.
«Результаты показали, что мы можем безопасно и эффективно доставить гены в фоторецепторные клетки глаза приматов, используя малые дозы вектора AAV8», - говорит один из авторов исследования, кандидат наук Люк Х. Ванденберге (Luk H. Vandenberghe).
Результаты исследования подтвердили эффективность и безопасность доставки гена в сетчатую оболочку глаз обезьян как с помощью вектора AAV2, так и AAV8. Однако для доставки гена в фоторецепторные клетки сетчатки векторAAV8 был значительно эффективнее.
Исследование с помощью метода сканирующей туннельной микроскопии выявило дозозависимое отношение между концентрациями векторов AAV2 и AAV8 и развитием иммунного ответа в сетчатой оболочке глаза у нечеловекообразных приматов. Основываясь на этих данных, ученые установили концентрации векторов для их безопасного и эффективного введения в пигментные эпителиальные и фоторецепторные клетки сетчатки. В то время как векторы AAV2 и AAV8 эффективно доставляли ген в пигментные эпителиальные клетки сетчатки при умеренных или низких концентрациях, экспрессия гена GFP в фоторецепторах достигалась только при высоких концентрациях вектора. Стабильная доставка гена в палочки достигалась при умеренных концентрациях вектора AAV8. Аналогичные дозы этого вектора сейчас используются в экспериментальных клинических протоколах.
Средние концентрации векторов не вызывают выраженного иммунного ответа и осложнений после хирургической инъекции. Доставленный ген также сохраняется в сетчатке в очень высоких концентрациях в течение всех четырех месяцев наблюдения за животными.
В более ранних исследованиях, выполненных на животных, было также показано, что вектор AAV8 безопасно и эффективно доставляет гены в сетчатку мышей. Однако сетчатая оболочка глаза мышей значительно отличается от сетчатки приматов, главным образом, своей структурой, что влияет на хирургический подход доставки корректирующих генов в различные части глаза. Например, у мышей в отличие от приматов нет желтого пятна – особой структуры глаза, которая обладает наибольшей чувствительностью к свету и обеспечивает максимальную остроту зрения и возможность различать разные оттенки цвета. Дегенерация желтого пятна – распространенная причина потери зрения, особенно среди людей пожилого возраста. Настоящее исследование, выполненное на нечеловекообразных приматах, представляет собой следующий шаг в направлении переноса на человека терапевтических стратегий, разработанных на животных.
«Чтобы вылечить пациентов с другими заболеваниями сетчатой оболочки глаза, необходимо усовершенствовать технологию: новые векторы с улучшенными свойствами должны безопасно и эффективно доставлять корректирующие гены в клетки глаза пациентов с различными заболеваниями. В моей лаборатории были недавно выделены новые типы аденовирусов обезьян и аденоассоциированных вирусов. Рекомбинантные версии этих вирусов оказываются полезными в качестве улучшенных транспортных средств переноса генов в разнообразные клетки», - рассказал Уилсон.
По материалам:
University of Pennsylvania School of Medicine
Оригинальная статья:
L. H. Vandenberghe, P. Bell, A. M. Maguire, C. N. Cearley, R. Xiao, R. Calcedo, L. Wang, M. J. Castle, A. C. Maguire, R. Grant, J. H. Wolfe, J. M. Wilson, J. Bennett. Dosage Thresholds for AAV2 and AAV8 Photoreceptor Gene Therapy in Monkey. Science Translational Medicine, 2011; 3 (88): 88ra54 DOI: 10.1126/scitranslmed.3002103
Ваш комментарий:
Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Чтобы оставить комментарий, необходимо авторизоваться.
Последние комментарии
