Напредък в генетичната терапия за мускулна дистрофия на Дюшен
Професор Донгшен Дуан и неговият екип успяха да облекчат симптомите на мускулна дистрофия при кучета с модела на мускулна дистрофия на Дюшен, използвайки техники за генна терапия.
Резултатите от експерименти за използване на методи за генна терапия за лечение на кучета с модел на мускулна дистрофия на Дюшен (DMD), получени от учени от Университета в Мисури, могат да се нарекат технологичен пробив и гигантски скок напред в лечението на това болест.
Причината за мускулната дистрофия е заместването на засегнатата мускулна тъкан с тъкани от други видове - влакнести, костни или мастни. Мускулната дистрофия на Дюшен (DMD), най-често срещаният тип мускулна дистрофия, която засяга предимно момчета, се причинява от генна мутация, която нарушава биосинтезата на протеина дистрофин, който е от съществено значение за оцеляването и функцията на мускулните клетки. Липсата на дистрофин предизвиква верижна реакция, която в крайна сметка води до дегенерация и смърт на мускулните клетки. Учените се опитват да намерят ключа за възстановяване на синтеза на дистрофин в продължение на много години, но трябва да се сблъскат с много проблеми.
Оставени нелекувани, кучета с модел на мускулна дистрофия на Дюшен показват смърт на мускулни клетки (заоблени структури) и тежко възпаление (синьо оцветяване).
Една от основните бариери пред лечението на генната терапия на мускулната дистрофия на Дюшен е размерът на гена на дистрофин. Генът на дистрофин е най-големият ген в човешкия геном, кодиращ приблизително 4000 аминокиселини. За пакетиране на гена на дистрофин във вирусен вектор, способен да го достави до желаното място, 70 процента от гена трябва да бъдат отстранени. Този съкратен ген е известен като генът на микродистрофина. Предишни изследвания показват, че микродистрофинът може ефективно да спре мускулните заболявания при мишки с дефицит на дистрофин. При тези мишки обаче симптомите на DMD са минимални и резултатите, получени при мишки, често не могат да предскажат какво ще се случи в човешкото тяло. За разлика от мишките, загубата на дистрофин при кучета води до тежка мускулна дистрофия. Ако микродистрофинът действаше при болни кучета, най-вероятно би действал и при хората. За съжаление, предишни експерименти с микродистрофин при кучета не са били успешни.
За да се преодолее това препятствие, група, водена от Донгшен Дуан, професор по медицински изследвания в Медицинския факултет на Университета в Мисури, конструира нов ген за микродистрофин, който носи важен функционален регион, който не присъства в по-ранната версия на този ген.
Мускул на куче с DMD модел след генна терапия. Клетъчната смърт и възпаление са много по-слабо изразени.
Учените поставят нов микроген във вируса, инжектират вируса в мускулите на кучета с дистрофия и след това оценяват мускулната сила и признаци на мускулно увреждане, сравнявайки тези показатели с тези от контролната група. Внимателният анализ на 22 кучета показа, че новата версия на микродистрофина не само намалява възпалението и фиброзата, но и значително увеличава мускулната сила.
„За първи път виждаме положителни резултати от генната терапия при големи бозайници с мускулна дистрофия на Дюшен“, обобщава професор Дуан. „Има още много работа напред, но сега знаем, че нашата стратегия за генна терапия работи при големи бозайници. Следващата стъпка е да изпробваме стратегията си върху голяма мускулна група при кучета и след това върху тялото на кучето като цяло. Все още има дълъг път до метод, подходящ за лечение на пациенти, но с тези резултати виждам светлина в края на тунела. ".
Междувременно учени от Института за сърце на Лилехайм от университета в Минесота са създали стволови клетки, способни да възстановяват мускулната тъкан в миши модел на мускулна дистрофия на Дюшен. Комбинацията от два усъвършенствани биотехнологични метода - генно инженерство и препрограмиране на клетъчния геном им помогнаха да постигнат този успех.