A Universidade de pesquisadores de Florida usou um gel comum para entregar com sucesso a terapia genética ao diafragma
A Universidade de pesquisadores de Florida usou um gel comum para entregar com sucesso a terapia genética ao músculo do diafragma dos ratos com fraquezas respiratórias herdadas, permitindo as de respirar mais fácil.
A técnica, descrita na introdução actual da Terapia Molecular, poderia eventualmente conduzir a um método para corrigir condições genéticas nos seres humanos que causam a fraqueza do diafragma e a falha respiratória -- uma causa de morte principal nos dez dos milhares de pacientes com os formulários da distrofia muscular, incluindo a doença de Pompe. Os Milhares de Americanos com doenças deenfraquecimento são colocados nos ventiladores todos os anos, de acordo com a Associação da Distrofia Muscular.
"O coração e o diafragma são dois músculos críticos para a vida de sustentação," disse o Dr. Barry Byrne do pesquisador do estudo, director do Centro da Terapia Genética do F Powell e do presidente do associado do departamento do F da Pediatria. "Esta aproximação faz essencialmente o fundo genético do normal do músculo outra vez e poderia significativamente melhorar a qualidade de vida para povos nos ventiladores e naqueles que se importam com eles."
Os Povos com distrofia muscular herdam um gene transformado incapaz de produzir uma enzima crítica, que faça com que seus músculos se tornem cada vez mais fracos enquanto a doença progride. Na doença de Pompe, a fraqueza conduz à falha respiratória e é fatal.
Cathryn Mah, investigador principal do estudo e um F pesquisa o professor adjunto da pediatria, colaborado na pesquisa com diversos cientistas do F, incluindo Byrne, um professor da pediatria e da genética molecular e da microbiologia, e Tom Fraites, um estudante doutoral anterior. O estudo foi financiado por concessões dos Institutos de Saúde Nacionais, e pela filial de Florida e de Porto Rico da Associação Americana do Coração.
No estudo actual, os pesquisadores do F aplicaram um gel que glicerina-baseado do polímero alteraram para conter cópias correctivas do gene aos diafragmas dos ratos doentes com uma desordem que imitasse a doença de Pompe, reforçando desse modo o músculo. Esta aproximação transferia a primeira vez um gene correctivo ao rato as pilhas de músculo que do diafragma eram eficientes e tinham um efeito sustentado, disseram Byrne, um membro do Instituto da Genética do F.
Até aqui, os cientistas foram entravados pelo thinness extremo do diafragma do rato, que impede a injecção directa dos genes no músculo. Infundir ou injetar genes nas veias ou nas artérias igualmente eram problemática. No estudo bipartido, os pesquisadores do F compararam primeiramente o método da gel-entrega com uma lavagem salina usada para entregar cópias de um gene que manchasse o azul das pilhas quando a pilha as aceitou.
Em Seguida, testaram a capacidade do gel para entregar a terapia genética às pilhas de músculo enfraquecidas usando o vírus adeno-associado de recombinação aparentemente inofensivo, ou o rAAV.
Byrne disse que o gel do polímero era crucial ao sucesso do estudo porque se aderiu às pilhas de músculo mais por muito tempo do que salino. O gel actuou como um mecanismo da tempo-liberação, aumentando a exposição do músculo ao rAAV, que foi alterado para entregar cópias do gene que produz a enzima faltante, alfa-glucosidase ácido. A enzima é sabida igualmente como GAA, ou a maltase ácida.
Os Cientistas em outra parte estudaram a eficácia de um gel água-baseado em determinados tecidos mas encontrado lhe interferiu com a estabilidade do vírus de uso geral para levar cópias de genes terapêuticos em pilhas. Outros geles dissipam-se demasiado rapidamente, antes que bastante genes correctivos possam ser transferidos para render resultados benéficos, pesquisadores disseram.
"Nós testamos este gel para a facilidade da manipulação e para que sua capacidade retenha sua consistência em determinadas temperaturas," Mah disse. "Teve as propriedades direitas para fazê-la útil para este estudo."
As Pilhas normalmente devem usar GAA para dividir o glycogen do hidrato de carbono para criar a energia. Os 24 ratos no estudo faltavam a enzima de GAA, fazendo com que as quantidades maciças de glycogen acumulem em suas pilhas de músculo. Esta acumulação interrompe arquitetura das pilhas', desabilitando sua capacidade para pôr a respiração eficiente, Mah disse. Os Pesquisadores pintaram o gel da terapia genética no lado de baixo do músculo fino do diafragma nos ratos vivos do estudo, a seguir tomaram a amostras de tecido seis semanas mais tarde.
"Manche uma secção do tecido do músculo e um pode ver o glycogen acumulado com um reagente que gire o rosa brilhante do glycogen," Mah disse. "Após o tratamento, nós já não vimos o ¾ acumulado do glycogen nenhuns grânulo cor-de-rosa brilhantes no significado do ¾ das pilhas que as pilhas podiam dividir o glycogen armazenado. Além, nós podíamos detectar que a enzima própria de GAA estou presente naquelas pilhas."
Porque as pilhas tratadas eliminaram o glycogen armazenado excesso, o diafragma poderia trabalhar normalmente e respirar foi reparada, os pesquisadores disseram.
Outros estudos para endereçar o formulário adulto e infantil da doença de Pompe estão em várias fases da revelação, Mah disse. Byrne, que tem um interesse de longa data na doença, está participando actualmente em ensaios clínicos da segunda etapa para desenvolver uma terapia da substituição da enzima para administrar pela infusão. Outros pesquisadores estão nas fases iniciais de trabalho para alterar o escudo exterior da proteína do vírus da entrega de modo que pudesse ser injectado em uma veia e visar uma área específica ou um órgão.
Jeffrey Chamberlain, um professor da neurologia e director do Centro de Pesquisa Cooperativo da Distrofia Muscular na Universidade da Faculdade de Medicina de Washington, disse que os resultados poderiam ter implicações importantes para uma variedade de desordens neuromusculares assim como para a doença de Pompe.
"Os métodos descritos pelo laboratório de Byrne são uns novos e aproximação emocionante que conduziu a um nível significativo de entrega do gene a este músculo importante," Chamberlain disse. "Infelizmente, não é um músculo muito acessível, e provou bastante difícil entregar genes novos a este músculo com a finalidade das intervenções da terapia genética. No curto prazo, este trabalho ajudará a pesquisa avançada em estudar estas doenças, e a longo prazo deve ajudar a acelerar a capacidade para tratar uma variedade de doenças muito sérias."