I ricercatori Iowa trovare potenziali Terapia genica per la fibrosi cistica

Marzo 21, 2016 Admin Salute 0 1
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Iowa City, Iowa - Un team di ricercatori dell'Università di Iowa potrebbe aver trovato un modo per fornire in modo permanente i geni terapeutici per i polmoni dei pazienti con fibrosi cistica (FC), la malattia ereditaria mortale più comune negli Stati Uniti.

La ricerca che utilizza cellule umane in colture di laboratorio indicano che il metodo potrebbe essere usato per curare in modo permanente CF e altre malattie polmonari genetica, ha detto Paul McCray, MD, professore associato di pediatria presso la Facolta 'di Medicina e UI co-investigatore principale.

I risultati sono stati pubblicati nel numero di dicembre del Journal of Virology. Gli altri ricercatori co-principal dello studio erano Beverly L. Davidson, Ph.D., UI professore associato di medicina interna e direttore del trasferimento Gene Vector Core e Guoshun Wang, Ph.D., ricercatore UI di ricerca in pediatria.




Secondo la Cystic Fibrosis Foundation, CF colpisce circa 30.000 bambini e giovani adulti in Nord America. La malattia si verifica in circa uno ogni 3.300 nati vivi ed è di solito diagnosticata nella prima infanzia. Ridotta funzionalità polmonare, infezione polmonare e malattie del fegato e del pancreas sono tra le gravi condizioni che possono ridurre l'aspettativa di vita di una persona con CF. L'età mediana di sopravvivenza per una persona con la malattia è di 31 anni.

CF è causata dal malfunzionamento di un canale ionico che regola la secrezione di acqua e sale che proteggono i polmoni. Una proteina specializzata, noto come regolatore della conduttanza transmembrana CF (CFTR), rende il canale. Il gene che codifica per la proteina CFTR è mutato nelle persone con FC McCray ha detto che il progetto di ricerca interfaccia utente è stata progettata per integrare altri trattamenti CF sotto indagine di laboratorio, tra cui un altro studio UI. Tali metodi prevedono l'inserimento del gene CFTR in un vettore - un vettore non virale o un adenovirus - per facilitare il trasferimento del gene nelle cellule che rivestono le vie respiratorie.

In alcuni casi, la mucosa prodotta dai polmoni malato possono intrappolare il vettore e impedire che si depositi del gene CFTR nelle cellule. Con l'assistenza chimica, il vettore inserisce correttamente il gene nelle cellule e CFTR è prodotto. Mentre i risultati sono benefiche, l'effetto non è duraturo perché il gene stesso non viene riprodotto come le cellule si dividono. Poiché CF è una malattia cronica progressiva, il gene CFTR dovrebbe essere reintrodotto per mantenere la produzione della proteina che protegge il canale ionico.

Nello studio condotto da McCray e ricercatori presso l'interfaccia utente e la Chiron Laboratories di San Diego, il team ha scoperto che un retrovirus "potrebbe essere utilizzato su una base di una volta e di offrire una cura permanente per i pazienti con fibrosi cistica", ha detto McCray.

Un retrovirus, a differenza di un vettore non virale o di un adenovirus, in grado di integrare nel DNA dell'ospite. "Un retrovirus ha il vantaggio di collocare permanentemente suo gene nella cellula ospite," detto McCray. "Così, quando le cellule si dividono, sono in grado di riprodurre il gene".

Nel caso del CF, il gene sarebbe allora codice per le proteine ​​necessarie, CFTR, in modo continuativo, consentendo il canale ionico per funzionare correttamente. Allo stesso tempo, la squadra ha trovato che vi sono limitazioni che impediscono la facile introduzione del retrovirus, noti come virus della leucemia murina (MuLV), nelle cellule delle vie aeree. I ricercatori hanno scoperto che il retrovirus non può attraversare facilmente apicale, o superiore, superficie delle cellule.

Alla ricerca di un modo per superare questa difficoltà, il team ha scoperto che il retrovirus entra facilmente le cellule dalla basolaterale, o inferiore, lato delle celle. I risultati dello studio suggeriscono che la superficie inferiore delle cellule ha recettori che accettano il retrovirus.

Inoltre, il team ha studiato se interrompere le giunzioni strette tra le cellule renderebbe più facile per il retrovirus applicato alla superficie apicale di entrare e consegnare il gene CTRF. Le giunzioni richiedono di calcio, che può essere rimosso mediante trattamento con EGTA, una sostanza chimica che si lega con calcio.

"Rimozione del calcio da intorno alle cellule apre le giunzioni strette, che agiscono come una sorta di cemento tra le cellule", ha detto McCray. "Quando le giunzioni aprono, il retrovirus può raggiungere i recettori."

I ricercatori continueranno i loro studi di trasferimento genico basato su retrovirus MuLV. "Il nostro prossimo passo è quello di sviluppare metodi per applicare questo approccio per un modello animale", ha detto McCray. "I nostri primi esperimenti sembrano incoraggianti."

In uno studio precedente di fibrosi cistica legate alla UI, una squadra di investigatori, tra cui Michael Welsh, MD, professore di medicina interna e di Howard Hughes Medical Institute investigatore, ha studiato l'uso di un adenovirus nel traghettare il gene CFTR nelle cellule delle vie aeree.

Welsh e colleghi hanno trovato che un adenovirus accoppiato con un complesso di fosfato di calcio può facilmente entrare nelle cellule epiteliali delle vie aeree umane in coltura rispetto a quando si utilizza solo il virus. La squadra ha trovato che il gene viene quindi trasferito in un numero sufficiente di cellule per correggere infine il deficit canale ionico. I risultati di tale studio sono stati pubblicati nel mese di luglio del Journal of Clinical Investigation.

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