Скільки білка вам насправді потрібно споживати щодня, щоб залишатися здоровим?
Стаття
Спадкова дегенерація сітківки (ССД) – це група генетичних захворювань, які призводять до прогресуючої втрати зору, оскільки світлочутливі клітини ока – фоторецептори – гинуть через мутації в генах, необхідних для їх функціонування та виживання.
Генна терапія з'явилася як перспективний підхід, що замінює або доповнює дефектні гени для збереження або відновлення зору. Однак більшість існуючих стратегій генної терапії були розроблені та протестовані на ранніх стадіях захворювання, залишаючи велику прогалину в лікуванні пацієнтів, яким ставлять діагноз після того, як вже сталося значне пошкодження сітківки.
Тепер у дослідженні, опублікованому в журналі Molecular Therapy, дослідники з відділу експериментальної терапії сітківки ока Школи ветеринарної медицини Університету Пенсільванії (Penn Vet) та їхні колеги розробили новий потужний набір інструментів, який допоможе усунути цю прогалину.
Під керівництвом Рагаві Судхарсана з Penn Vet, доцента експериментальної офтальмології, та Вільяма А. Белтрана, професора офтальмології, який отримав Фонд Корінни Р. Генрі Бауера, команда розробила чотири нові промотори, специфічні для фоторецепторів. Ці «короткі сегменти ДНК діють як молекулярні «перемикачі» для включення терапевтичного гена в клітинах-мішенях, викликаючи сильну і специфічну експресію генів в паличкових і колбочкових фоторецепторах, навіть на середній і пізній стадіях захворювання», — пояснює Судхарсан, провідний автор статті.
«Більшість стимуляторів, які використовуються в даний час, були протестовані тільки на здорових моделях тварин, і їх ефективність часто знижується, коли сітківка ока дегенерує», — продовжує Судхарсан. «На противагу цьому, — каже вона, — нещодавно розроблені промотори були обрані на основі їхньої здатності включати активність генів у сітківці ока, яка вже втратила більше половини своїх фоторецепторів, що робить їх більш відповідними стадіям захворювання, на яких часто діагностують пацієнтів». У прямих порівняннях нові промоутери перевершили широко використовуваний промотор GRK1 як за силою експресії, так і за специфічністю.
«У цьому дослідженні розглядається одна з найбільших перешкод у лікуванні ІРХ: як забезпечити ефективну генну терапію після того, як більша частина сітківки вже дегенерована. Ми були особливо захоплені ефективністю промоторів на основі GNGT2, які показали сильну експресію як у паличках, так і в колбочках, навіть на пізніх стадіях захворювання. А їх невеликий розмір — менше 850 пар основ — робить їх ідеальними для упаковки AAV [адено-асоційованого вірусу], на відміну від деяких звичайних промоторів колбочок, які значно більші», - Рагаві Судхарсан, доцент кафедри експериментальної офтальмології кафедри ветеринарної медицини Університету Пенсільванії.
Команда також підкреслила, що висока специфічність цих промоторів для фоторецепторів може допомогти обмежити нецільові ефекти та зменшити потенційні імунні відповіді, що є важливим фактором безпеки та довгострокової ефективності.
Дослідники використовували комбінацію транскриптомічного аналізу, моделювання in silico та скринінгу in vivo на великих моделях тварин, щоб виявити набір нових коротких промоторів, які залишаються активними в дегенеративних фоторецепторах. До них належать промотори, отримані з генів GNGT2, IMPG2 і PDE6H, які продемонстрували сильну клітинно-специфічну експресію при доставці через AAV на сітківку собачих моделей, що імітують людські IRD.
«Ці результати підкреслюють важливість тестування промоторів на клінічно значущих моделях і на відповідних стадіях захворювання, які, на жаль, не можуть бути встановлені в клітинних культурах або органоїдах сітківки», — говорить старший автор Вільям А. Белтран, який очолює відділ експериментальної терапії сітківки. «Вони закладають основу для нового покоління генної терапії, яка є більш ефективною, точною та відповідає реальним клінічним потребам пацієнтів зі спадковою дегенерацією сітківки, будь то людина чи тварина».
Тимчасовий патент на технологію промоутера був поданий Університетом Пенсільванії.
Вільям Бельтран є професором офтальмології, лауреатом премії Корін Р. і Генрі Бауера, а також директором відділу експериментальної терапії сітківки ока Департаменту клінічних наук і передової медицини Школи ветеринарної медицини Університету Пенсільванії.
Рагаві Судхарсан є доцентом експериментальної офтальмології у відділенні клінічних наук і передової медицини ветеринарної лікарні Університету Пенсільванії.
Серед інших авторів – Густаво Д. Агірре, Адіті Ахуджа, Наталія Долгова, Валері Л. Дюфур, Дженніфер Квок, Леонардо Мурджано, Ю Сато та Світлана Савіна з Penn Vet, а також Лія К. Бірн та Морган Седоровіц з Медичної школи Піттсбурзького університету.
Джерело: Університет Пенсільванії
