Новости и мнения

Гены попадают в твои глаза

Направленная эволюция вирусного вектора генной терапии улучшает его проникновение в сетчатку.

Используя глаза мыши в качестве параметра для направленной эволюции, ученые создали новую версию вируса аденоассоциированного вектора (AAV) вектора генной терапии, который может доставлять гены глубоко в сетчатку, согласно статье, опубликованной сегодня (12 июня). в науке трансляционной медицины . Такой вектор может улучшить доставку терапевтических генов к клеткам-мишеням и привести к более безопасным и менее инвазивным методам генной терапии.

«Это прекрасно спланированная, выполненная и мощно представленная статья», – говорит Джин Беннетт , профессор офтальмологии в Университете Пенсильвании в Филадельфии, который не принимал участия в исследовании. «Это показывает результаты очень умной системы для эффективного развития AAV для нацеливания на клетки сетчатки от интравитреальной инъекции».

По словам Беннетта, интравитреальная инъекция, при которой игла вводится в стекловидное или гелеобразное ядро ​​глаза, является обычной процедурой доставки лекарств, проводимой под местной анестезией в кабинете врача. Но использование этой обычной техники инъекций в испытаниях генной терапии для дегенерации сетчатки до сих пор оказалось невозможным.

Проблема, пояснил Дэвид Шаффер , профессор химической и биомолекулярной инженерии, биоинженерии и нейробиологии в Университете Калифорнии, Беркли, который руководил исследованиями, заключается в том, что современные векторы AAV не способны проникать глубоко в сетчатку, где клетки-мишени для Заболевания сетчатки локализуются. «AAV является респираторным вирусом, и поэтому он эволюционировал, чтобы инфицировать эпителиальные клетки легких», – объяснил Шаффер. «Он никогда не развивался, чтобы проникнуть глубоко в ткани».

Таким образом, пациенты, получающие генную терапию, подвергались прямой интраретинальной инъекции, что требует госпитализации и общей анестезии, а иногда может даже повредить сетчатку. Если бы можно было вводить AAV в стекловидное тело вместо сетчатки и по-прежнему получать доставку генов к клеткам-мишеням, сказал Беннетт, «можно было бы представить [доктора, говорящего]:« Хорошо, просто зайдите в офис и получите свой ген ». терапия, завтра днем ​​в два.

С этой целью Schaffer и его коллеги развили AAV, чтобы лучше проникать в ткани. Они вводили обычный AAV в стекловидное тело мышиных глаз и через неделю собирали фоторецепторные клетки из глубины сетчатки. Небольшой процент векторов AAV, которые попали в эти клетки, затем амплифицировали, переупаковывали в вирусные частицы и снова вводили в стекловидное тело. Они повторили инъекцию, восстановление и амплификацию в общей сложности шесть раз, наконец выделив 48 вариантов AAV для секвенирования. Две трети этих изолятов оказались в одном варианте, и Шаффер и его коллеги назвали его 7m8.

Затем команда провела интравитреальную инъекцию вектора AAV 7m8 для доставки отсутствующих генов в две мышиные модели дегенерации сетчатки – ретиношизис и врожденный амавроз Лебера. В обеих моделях обработанные мыши показали улучшение функции сетчатки. Мыши, получающие свои недостающие гены посредством интравитреальной инъекции стандартного вектора AAV, с другой стороны, не получали.

Наконец, чтобы определить, может ли вектор 7m8 демонстрировать подобное глубокое проникновение в сетчатку человека, Шаффер ввел вектор, слитый с флуоресцентным белком, в стекловидное тело глаза макака. Сетчатки приматов значительно толще, чем у мышей, и вектор не достигал глубоких клеточных слоев, что демонстрирует пятнистую картину проникновения, а не широкое и даже пан-ретинальное проникновение, которое наблюдалось у мышей. Тем не менее, 7m8 эффективно нацелился на фоторецепторные клетки фовеа – более тонкой части сетчатки приматов, которая необходима для четкого детального зрения, которое люди используют при чтении и вождении. «Это действительно важный регион для защиты», – сказал Шаффер. «Для качества жизни пациентов, которые ослепнут, если вы сможете хотя бы защитить фовеа, это будет огромным улучшением».

Шаффер и его коллеги пока не знают, что делает вектор 7m8 намного лучше при проникновении в ткани, чем его предок AAV, но они планируют найти и использовать эти знания для дальнейшего улучшения его проникновения в сетчатку приматов.

Они также планируют использовать аналогичные стратегии направленной эволюции для улучшения проникновения векторов в другие ткани организма. «Эта статья иллюстрирует способность целенаправленной векторной эволюции достигать определенной цели анатомической трансдукции», – сказала Кэти Хай , профессор Университета Пенсильвании. педиатрия, которая не участвовала в исследовании. «И это важная разработка не только для глазных применений, но и для других, таких как печень или центральная нервная система».

D. Dalkara et al., «In vivo-направленная эволюция нового адено-ассоциированного вируса для терапевтической доставки генов наружной сетчатки из стекловидного тела», Science Translational Medicine, 5: 189ra76, 2013.

Обсуждение

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *