I ricercatori Esternamente Regolamentare Gene impiantato in Cervello

Maggio 14, 2016 Admin Salute 0 2
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Da Leslie H. LANG, UNC-CH School of Medicine

Chapel Hill, NC - Università di ricercatori del North Carolina hanno utilizzato un antibiotico come un interruttore on-off per regolare esternamente un gene trasportato da un virus difettoso e impiantato nel cervello.

La realizzazione, fatta con ratti di laboratorio, suggerisce che la tecnologia genetica trasferimento utilizzando il virus ricombinante difettoso noto come AAV (virus adeno-associati) può eventualmente rivelarsi fattibile per la terapia genica in disturbi del cervello umano come il morbo di Parkinson e l'epilessia.




Un rapporto del nuovo studio appare 2 dicembre sulla rivista Gene Therapy.

L'uso efficace della doxiciclina derivata tetraciclina come un modo per regolare un gene trasportato al cervello attraverso AAV offre ai ricercatori un nuovo strumento per svelare la biologia molecolare complesso di disturbi neurologici e di altre condizioni, tra cui l'obesità, secondo il dottor Richard J. Samulski, professore associato di farmacologia presso la Scuola UNC-CH di Medicina e direttore del Gene Therapy Center dell'università.

"Stiamo offrendo un ramo da parte dei nostri sforzi clinicamente orientata in modo che i ricercatori di scienze di base possono ora consegnare un gene di un animale adulto, attivare un gene e spegnere e studiare la sua biologia", dice Samulski. Egli fa notare che il sistema di trasferimento genico AAV utilizzato nello studio può offrire un'alternativa ai ceppi di topi geneticamente modificati che sono sviluppati per imitare la malattia e gene difetti umani.

"Con questo approccio, è possibile stabilire se i principi molecolari che lavorano nei roditori avrebbero lavorato in un animale più grande, come cani o scimmie. E che consente di spostare in modelli molto importanti in modo rapido, senza dover dipendere dalla manipolazione genetica degli embrioni, "afferma Samulski.

Rebecca P. Haberman, uno studente laureato UNC-CH in neurobiologia, è l'autore principale dello studio. Lei è la formazione nei laboratori di Samulski e Dr. Thomas J. McCown, la ricerca professore associato di psichiatria.

Per lo studio, la squadra UNC-CH alterato il virus AAV per servire come vettore per l'erogazione di due geni geneticamente. Un gene, codificato per un "proteina di fusione," comprendeva specifiche regioni della proteina da un virus herpes e da E. coli, un batterio intestinale. Il secondo è un "gene reporter", una molecola di DNA che serve alcuna funzione biologica all'interno della cellula e non è normalmente presente. La ricerca ha dimostrato che la tetraciclina o uno dei suoi analoghi innesca la proteina di fusione per sopprimere l'espressione di un gene espresso dal virus.

Il vettore virale è stato poi iniettato direttamente nel cervello di ratti di laboratorio. La proteina espressa dal gene reporter servito come marcatore biochimico che il gene era stato trasferito con successo. Test successivi sul tessuto cerebrale durante le tre settimane di somministrazione doxiciclina in acqua potabile degli animali ha evidenziato riduzioni molto significative nella produzione di proteine ​​del gene reporter. Produzione di proteine ​​ripresa durante le settimane senza la droga, dimostrando che il gene potrebbe essere regolato nel cervello dalla somministrazione o la revoca di doxiciclina.

"Controllo di espressione genica, la sua produzione di proteine, è di particolare importanza nella terapia genica. E uno dei tratti distintivi di AAV è che può durare per un tempo molto lungo a un livello sostenuto", spiega Haberman. Lei ei suoi colleghi sottolineano che la tecnologia di trasferimento genico AAV potrebbe eventualmente permettere di bloccare o ridurre l'attività di sequestro in epilessia o di aumentare i livelli di dopamina cerebrale nella malattia di Parkinson.

L'obesità può essere un altro disturbo mirato per trasferimento genico AAV. I ricercatori UNC-CH hanno iniziato a studiare gli animali che non producono leptina endogena, una molecola che svolge un ruolo importante in obesità. "Abbiamo già dimostrato che questa particolare [AAV] cassette virus sostiene un gene reporter per lunghi periodi di tempo nella zona del cervello in cui si produce leptina", dice McCown. "Questo significa dovremmo essere in grado di produrre leptina in quella parte del cervello che regola il peso corporeo e osservare variazioni di peso regolando il gene".

"Posso immaginare l'avvento di una nuova generazione di farmaci che possiamo mettere nel cervello, i farmaci che saranno in grado di accendere i geni endogeni on e off", Samulski predice.

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