Cea mai bună degenerescență maculară viteliformă, sau cea mai bună boală, este o afecțiune oculară moștenită care duce de obicei la orbire în decursul a câteva decenii. Boala poate fi cauzată de mai mult de două sute de mutații ale genei BEST1.

cercetătorii

Cercetătorii au reușit să corecteze boala din celulele stem de la pacienții cu mutații BEST1 prin copierea coplesitoare a genei cu numeroase copii funcționale ale BEST1. Această abordare a funcționat pentru majoritatea, dar nu pentru toate, dintre mutațiile BEST1 pe care le-au testat. Ca o abordare alternativă pentru mutațiile care nu au răspuns la această metodă de mărire a genei, echipa a folosit editarea genei CRISPR-Cas9 pentru a viza și corecta mutațiile.

O lucrare care relatează cercetarea, condusă de David Gamm, MD, Ph.D., profesor de oftalmologie și științe vizuale la Școala de Medicină și Sănătate Publică, a fost publicat online pe 23 iulie în American Journal of Human Genetics. Studiul a fost, de asemenea, condus de Kris Saha, Ph.D., profesor asociat de inginerie biomedicală și Wisconsin Institute for Discovery, și Bikash Pattnaik, Ph.D., profesor asistent de pediatrie.

Această genă BEST1 codifică o proteină care reglează mișcarea clorurii pe un strat al retinei numit epiteliu pigmentar retinal (RPE). Cea mai bună boală este dominantă, ceea ce înseamnă că persoanele care moștenesc doar o copie defectuoasă a genei BEST1 - fie de la mama lor, fie de la tatăl lor - vor dezvolta tulburarea. Mutațiile din BEST1 fac ca stratul retinian să se descompună, rezultând o vedere centrală încețoșată care progresează către o pierdere ireversibilă a vederii.

Persoanele cu cea mai buna boala au o gama larga de mutatii care pot afecta diferite parti ale proteinei, toate acestea fiind considerate a necesita terapii genice complexe, individualizate pentru a le remedia, a spus Gamm. Am constatat ca multe dintre aceste mutatii au fost de fapt foarte sensibile la o metoda mai larga de terapie genica, care este deja stabilit pentru alte boli ale retinei.

Fixarea unei boli genetice dominante prin terapia genică necesită de obicei îndepărtarea sau repararea precisă a genei nefuncționale fără a provoca daune genei funcționale - o sarcină dificilă care deseori nu reușește. În schimb, bolile genetice recesive care apar atunci când o persoană moștenește două gene nefuncționale - una de la fiecare părinte - pot fi corectate printr-o tehnică numită augmentare genică. Acest proces bine stabilit introduce o copie funcțională a genei pentru a umple golul.

„Pentru a folosi o altă analogie, mutațiile dominante produc muncitori care caută în mod activ să saboteze eforturile colegilor lor capabili, în timp ce mutațiile recesive produc proteine ​​care nu apar niciodată la muncă”, a spus Gamm. "După cum se dovedește, situația din urmă este de obicei mai ușor de tratat decât prima."

O echipă de cercetători de la McPherson Eye Research Institute, pe care Gamm o dirijează, a emis ipoteza că ar putea fi posibilă diluarea adecvată a influenței proteinei BEST1 nefuncționale prin contra-echilibrarea acesteia cu numeroase copii funcționale ale proteinei BEST1 prin mărirea genelor.

În laborator, abordarea a funcționat în celulele RPE derivate din celulele stem pluripotente induse de pacienții cu cele mai multe, dar nu toate, mutațiile genei BEST1 pe care le-au testat. În cazul în care augmentarea genelor nu a reușit, echipa a reușit să corecteze disfuncția utilizând editarea genei CRISPR-Cas9.

Cercetarea a fost efectuată în mare parte de Divya Sinha, Ph.D., un om de știință asistent în laboratorul lui Gamm, Ben Steyer, fost MD-Ph.D. student în laboratorul lui Saha și Pawan Shahi, doctorat, cercetător postdoctoral asociat în laboratorul lui Pattnaik. Echipa de cercetare a inclus, de asemenea, Sushmita Roy, Ph.D., profesor asociat de biostatice și informatică medicală la UW School of Medicine and Public Health și Wisconsin Institute for Discovery.

Oamenii de știință au demonstrat că strategia lor cu două direcții de terapie genetică poate deține potențialul de a trata toate cele mai bune mutații ale bolii într-un mod extrem de eficient.

Am fost capabili de a inversa boala in toate liniile celulare folosind o metoda sau alta, a spus Gamm. Am fost, de asemenea, in masura sa stabileasca care mutatii au fost susceptibile de a raspunde la prima linie de strategie de marire a genei, si care ar fi mai bine servite cu a doua linie de abordare de editare genica.

Un beneficiu suplimentar s-a concentrat pe măsură ce această cercetare a progresat, potrivit lui Gamm.

Descoperirile noastre ar putea fi aplicabile si unor mutatii genetice dominante care afecteaza tesuturile din alte parti ale corpului, a spus el. „Este foarte interesant”.