Gli scienziati usano Terapia genica per correggere Sickle Cell Disease In Mice

Giugno 13, 2016 Admin Salute 0 3
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Per la prima volta gli scienziati hanno corretto anemia falciforme nei topi utilizzando la terapia genica, secondo uno studio supportato dal National Heart, Lung, and Blood Institute (NHLBI) dei National Institutes of Health e pubblicato nel 14 dicembre questione della Scienza.

"Gli scienziati hanno lavorato per raggiungere questo obiettivo in quanto la creazione di un modello animale per l'anemia falciforme diversi anni fa. Anche se molto più ricerca è necessaria prima dell'applicazione umana, questo è un risultato significativo che ci avvicina alla terapia genica umana per quello che è un molto grave malattia genetica del sangue ", ha detto il direttore NHLBI Claude Lenfant, MD

Anemia falciforme colpisce circa 1 su 500 afro-americani e 1 in 1.000 ispanici americani. La malattia è causata da una mutazione in uno dei due geni che determinano la struttura di emoglobina, una molecola critica trova nei globuli rossi. L'emoglobina trasporta ossigeno dai polmoni ad altre parti del corpo. Nei pazienti con anemia falciforme, molecole di emoglobina anormali attaccano tra loro e formano strutture astiformi lunghe. Queste strutture causano i globuli rossi diventano rigide - assumendo una forma di falce. I globuli rossi falciformi accumulano, causando blocchi e danneggiando gli organi e tessuti vitali. Nello studio condotto da scienziati della Harvard Medical School e del Massachusetts Institute of Technology, i topi sono stati bioingegneria per contenere un gene umano che produce emoglobina difettosa, causando anemia falciforme. Il difetto è un aminoacido sostituzione sulla cosiddetta catena "beta" di amminoacidi che fa parte della molecola dell'emoglobina. Dal momento che un unico modello di mouse imita perfettamente l'anemia falciforme umane, gli scienziati hanno eseguito l'esperimento utilizzando due diversi modelli di mouse. Un modello di topo conteneva solo difettoso emoglobina umana e l'altro modello conteneva una miscela di difettoso emoglobina umana e normale emoglobina mouse.




Il midollo osseo contenente il gene difettoso beta-emoglobina umana è stato rimosso dai topi geneticamente bioingegneria e "corretta" con l'aggiunta di un anti-umana sickling gene beta-emoglobina. Il nuovo gene produce una catena beta di aminoacidi che quando incorporato nella molecola di emoglobina dà luogo ad una normale molecola di emoglobina modificata che impedisce il processo sickling.

Dopo aver aggiunto il gene anti-falcemia, il midollo corretto è stato poi trapiantato in altri topi affetti da anemia falciforme cui midollo osseo era stato rimosso dalle radiazioni. Tre mesi dopo, campioni di sangue dalla topi trapiantati mostrato un alto livello di espressione del gene anti-sickling beta-emoglobina, verificata identificando elevati livelli di proteina dell'emoglobina anti-sickling nelle cellule del sangue.

"Espressione genica continuato per almeno 10 mesi in tutti i topi in fino al 99 per cento del loro circolanti globuli rossi. Fino al 52 per cento del totale dell'emoglobina incorporata la proteina anti-globina sickling", ha detto il dottor Philippe Leboulch, ricercatore principale di lo studio e assistente professore di medicina presso la Harvard Medical School e del Massachusetts Institute of Technology. Leboulch ha osservato che l'espressione genica al di sopra del 15 per cento può avere qualche beneficio terapeutico in pazienti umani. Ulteriori analisi della struttura dei globuli rossi dei topi trapiantati mostrato una drastica riduzione del numero di cellule falciformi irreversibilmente. Per uno dei modelli di topo trapiantate, le cellule non irreversibilmente falciformi potrebbe essere rilevato. Questi topi hanno avuto anche i cambiamenti nella densità dei globuli rossi trapiantate che "hanno mostrato un chiaro spostamento verso normale", secondo gli scienziati.

Due segni di anemia falciforme - ingrossamento della milza e un difetto caratteristico della concentrazione delle urine - sono stati corretti in seguito alla terapia genica.

Il vettore "lentivirali" utilizzato per trasportare il gene terapeutico si basa sul virus dell'immunodeficienza umana (HIV). Tuttavia, a differenza del virus HIV, il vettore non è in grado di replicare o causare malattia.

"Il passo successivo è quello di verificare l'efficacia questo vettore è in animali più grandi più simili all'uomo Sarà inoltre importante valutare la sicurezza del vettore quando viene prodotto in grandi quantità -. In particolare per quanto riguarda la sua capacità di replicarsi, "ha dichiarato Greg Evans, Ph.D., uno scienziato con la falciforme malattia scientifica gruppo di ricerca del Programma Malattie del sangue all'interno NHLBI.

Oltre alla sicurezza vettore, un altro problema scientifico da trattare prima dell'applicazione umana è la tossicità del regime utilizzato per distruggere parzialmente il midollo osseo del ricevente il trapianto prima che lui o lei riceve il midollo osseo geneticamente corrette.

"Un certo numero di studi di ricerca sono in corso per sviluppare terapie meno tossiche che ancora consentire il nuovo midollo osseo a produrre globuli rossi normali per il lungo termine", ha aggiunto Evans.

La prima applicazione sull'uomo della terapia genica per la malattia falciforme potrebbe essere fatto con il trapianto autologo. In questa procedura, alcune delle cellule del midollo osseo del paziente verrebbe eliminato e geneticamente corretti. Il restante osseo originale sarebbe parzialmente distrutto per "fare spazio" per le cellule geneticamente modificate, che sarebbe poi restituiti al paziente. Attualmente, l'unica cura disponibile per anemia falciforme è il trapianto di midollo osseo. In questa procedura, un paziente malato (destinatario) è trapiantato con midollo osseo da un sano, geneticamente compatibile ("abbinato") fratello donatore. Tuttavia, solo circa il 18 per cento dei bambini con anemia falciforme ha un sano, abbinato donatore fratello.

Per altri bambini e adulti con la malattia, il trattamento comprende le trasfusioni, che correggono l'anemia e prevenire ictus, e farmaci antidolorifici. Inoltre, un farmaco chiamato idrossiurea è utilizzato negli adulti per ridurre la frequenza delle crisi dolorose e sindrome toracica acuta. L'uso del farmaco nei bambini è ancora in fase di studio.

Altri scienziati che collaborano su questo studio sono stati da Albert Einstein College of Medicine, INSERM in Francia, e Genetix Pharmaceuticals.

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NHLBI comunicati stampa e informazioni sulla malattia a cellule falciformi si possono trovare online all'indirizzo http://www.nhlbi.nih.gov

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