Dystrofia mięśniowa Duchenne’a – nowe badania polskich i litewskich naukowców
| Tagi: | dystrofia mięśniowa Duchenne’a, DMD, ekspresja utrofiny, Józef Dulak, Jonathan Lee Arias Fuenzalida |
Prof. Józef Dulak i dr Jonathan Lee Arias Fuenzalida odpowiadają za projekt naukowy, którego celem jest znalezienie najbardziej optymalnej strategii indukcji ekspresji utrofiny poprzez wykorzystanie mechanizmu edycji genów, znanego jako CRISPR/Cas. Znalezienie tej strategii da szansę na poprawę wyników leczenia dystrofii mięśniowej Duchenne’a (DMD).
Uniwersytet Jagielloński informuje, że projekt naukowców z Wydziału Biochemii, Biofizyki i Biotechnologii UJ oraz działającego na Uniwersytecie Wileńskim European Molecular Biology Laboratory został zakwalifikowany do finansowania w 3. edycji konkursu DAINA.
Za badania po stronie polskiej odpowiada prof. Józef Dulak, kierownik Zakładu Biotechnologii Medycznej UJ, którego zespół zrealizuje projekt „Miniaturowe nukleazy CRISPR/Cas do zwiększania ekspresji utrofiny: nowa strategia niezależnej od mutacji terapii dystrofii mięśniowej Duchenne'a”. Po stronie litewskiej będzie odpowiedzialny dr Jonathan Lee Arias Fuenzalida z Uniwersytetu Wileńskiego.
Trwają poszukiwania skutecznej terapii w DMD
Jak czytamy na stronie internetowej UJ, DMD jest śmiertelną chorobą rozwijającą się u chłopców, której pierwsze symptomy pojawiają się w wieku 2–5 lat. Powoduje utratę zdolności poruszania się we wczesnym wieku nastoletnim i nieuchronnie prowadzi do śmierci, obecnie najczęściej w 3. dekadzie życia. Spowodowana jest mutacjami w genie dystrofiny znajdującym się w chromosomie X. Jest to największy z genów człowieka, a liczba znanych mutacji prowadzących najczęściej do całkowitego braku tego białka wynosi obecnie ponad 7 tys.
Dotychczas brak skutecznej terapii DMD. W początkowym okresie postęp choroby może być powstrzymany przez zastosowanie kortykosteroidów. Ostatnio zostały także warunkowo zarejestrowane terapie genetyczne, przywracające ekspresję skróconej formy dystrofiny, jednak ich skuteczność jak dotychczas nie została udowodniona. Terapie przywracające ekspresję dystrofiny oprócz wielu problemów technicznych obarczone są dodatkowymi, istotnymi problemami. Terapie oparte na oligonukleotydach antysensowych, przywracających produkcję białka, mogą być stosowane tylko u pacjentów z określonym rodzajem mutacji. Ponadto istnieje także ryzyko pojawienia się reakcji odpornościowej na dystrofinę.
Dlatego też jednym z rozważanych sposobów terapii DMD jest przywracanie ekspresji utrofiny, odpowiednika dystrofiny obecnego w mięśniach i kardiomiocytach tylko w okresie płodowym. Dotychczas testowane sposoby, w tym farmakologiczne, okazywały się jednak mało skuteczne.
Zastosowanie nowatorskiej strategii przywracania ekspresji utrofiny
W zgłaszanym projekcie naukowcy z Krakowa i Wilna proponują zastosowanie nowatorskiej strategii przywracania ekspresji utrofiny poprzez wykorzystanie mechanizmu edycji genów, znanego jako CRISPR/Cas – czytamy dalej na stronie UJ. Zaproponowane podejście ma charakter kompleksowy i wykorzystuje wcześniejsze doświadczenia obu zespołów.
Dzięki zastosowaniu unikatowych, miniaturowych postaci białek typu Cas, odkrytych ostatnio przez zespół litewski, możliwe będzie ich efektywne wprowadzenie do komórek serca za pomocą skutecznych wektorów AAV, konstruowanych przez zespół polski. W ramach badań oba zespoły przetestują kilka sposobów zwiększania ekspresji utrofiny w ludzkich kardiomiocytach oraz mioblastach (mięśniach szkieletowych) otrzymanych dzięki różnicowaniu uzyskanych przez zespół polski indukowanych pluripotencjalnych komórek macierzystych pacjentów z DMD.
Oryginalnym rozwiązaniem będzie testowanie skuteczności opracowanych narzędzi w układach trójwymiarowych zbudowanych z kardiomiocytów, komórek śródbłonka i fibroblastów, czyli głównych typów komórek występujących w sercu.
Projekt ma na celu znalezienie najbardziej optymalnej strategii indukcji ekspresji utrofiny. Zaproponowane rozwiązania zmierzają do edycji różnych obszarów genu kodującego ekspresję utrofiny, a poprzez równoczesne zastosowanie kilku podejść znalezienie najskuteczniejszej metody, której efektem powinna być poprawa funkcji kurczliwych kardiomiocytów oraz innych właściwości tych komórek. Realizacja projektu w zaproponowanym kształcie jest możliwa dzięki połączeniu unikatowych umiejętności i doświadczenia obu zespołów, stwarzając szansę na uzyskanie najbardziej optymalnych wyników.
