Výkonná nová sada nástrojů se zaměřuje na ztrátu vidění při pokročilé degeneraci sítnice

Zděděné degenerace sítnice (IRDS) jsou skupinou genetických poruch, které vedou k progresivní ztrátě vidění jako buňky snímajících světla oka-fotoreceptory-die v důsledku mutací v genech potřebných pro jejich funkci a přežití.

Genová terapie se ukázal jako slibný přístup, nahradil nebo doplňoval vadné geny za účelem zachování nebo obnovení vidění. Většina existujících strategií genové terapie však však byla vyvinuta a testována v raných stádiích onemocnění, která se stará hlavní mezerou u léčby pacientů s diagnostikovanou po významném poškození sítnice.

Nyní ve studii zveřejněné ve Molekulární terapieVědci z divize experimentálních terapií sítnice na Pennsylvania’s School of Veterinary Medicine (Penn Vet) a jejich spolupracovníci vyvinuli silnou novou sadu nástrojů, která pomůže tuto mezeru uzavřít.

Vedl Team Raghavi Sudharsan z Raghavi Sudharsana Penna Sudharsana, docent experimentální oftalmologie, a Williama A. Beltranem, tým Corinne R. Henry Bower, profesor oftalmologie, vyvinul tým čtyři nové promotéry specifické pro fotoreceptor. Tyto „krátké segmenty DNA působí jako molekulární přepínače“, aby zapnuly ​​terapeutický gen v cílových buňkách, řídily silnou a specifickou genovou expresi v tyčových a kuželových fotoreceptorech i ve stádiích onemocnění, “vysvětluje Sudharsan, hlavní autor na papíře.

„Většina aktuálně používaných promotorů byla testována pouze u zdravých zvířecích modelů a jejich výkon často klesá, když se sítnice degeneruje,“ pokračuje v Sudharsanu. „Naproti tomu,“ říká, „nově rozvinuté promotory byli vybráni na základě jejich schopnosti zapnout genovou aktivitu v sítnicích, které již ztratily více než polovinu jejich fotoreceptorů, které je vytvářely relevantnější pro stádia onemocnění, při nichž jsou pacienti často diagnostikováni.“ Ve srovnání hlavy k hlavě překonali noví promotéři široce používaný promotor GRK1 v síle expresní i specificitě.

Tato studie se zabývá jednou z největších překážek v léčbě IRD: jak dodat efektivní genovou terapii po velké části sítnice již degenerovala. Zvláště jsme byli nadšeni výkonem GNGT2-Promotory založené na založené na základě silné exprese v obou tyčích i kuželech, dokonce i ve stádiích pokročilých onemocnění. A jejich malé velikosti-pod 850 základny je páruje je ideální pro (adeno-asociovaný virus) balení AAV, na rozdíl od některých konvenčních promotorů kužele, které jsou výrazně větší. “

Raghavi Sudharsan, docent experimentální oftalmologie, Pennsylvánské školy veterinárního lékařství

Tým také zdůraznil, že vysoká specifičnost těchto promotorů pro fotoreceptory může pomoci omezit účinky mimo cíl a snížit potenciální imunitní odpovědi-důležité úvahy o bezpečnost a dlouhodobě účinnost.

Vyšetřovatelé použili kombinaci transkriptomické analýzy, v silico modelování a in vivo screeningu ve velkých zvířecích modelech k identifikaci sady nových krátkých promotorů, které zůstávají aktivní při degeneračních fotoreceptorech. Mezi ně patří promotory odvozené z GNGT2, IMPG2a PDE6H Geny, které prokázaly silnou expresi specifickou pro buňku, když byly dodávány prostřednictvím AAV do sítnic psích modelů napodobujících lidské IRDS.

„Tato zjištění zdůrazňují důležitost testování promotorů v klinicky relevantních modelech a ve vhodných stádiích nemoci, což bohužel nelze stanovit v buněčných kulturách nebo sítnicových organoidech,“ říká vedoucí autor William A. Beltran, který řídí divizi experimentálních sítnicových terapií. „Položí základ pro novou generaci genových terapií, které jsou silnější, přesnější a reagují na klinické potřeby pacientů s zděděnými degeneracemi sítnice, ať už lidé nebo zvířata.“

University of Pennsylvania podala prozatímní patent na technologii promotéru.

William Beltran je Corinne R. a Henry Bower obdarovali profesor oftalmologie a ředitelem divize experimentálních sítnicových terapií na Katedře klinických věd a pokročilé medicíny na Škole veterinárního lékařství University of Pennsylvania.

Raghavi Sudharsan je výzkumným asistentem experimentální oftalmologie na Katedře klinických věd a pokročilé medicíny v Penn Vet.

Dalšími autory jsou Gustavo D. Aguirre, Aditi Ahuja, Natalia Dolgova, Valerie L. Dufour, Jennifer Kwok, Leonardo Murgiano, Yu Sato a Svetlana Savina z Penn Vet Penn Vet a Leah C. Byrne a Morgan Sedovitz z Pittsburgh School of Medicine.

Tato práce byla podporována Granty NIH GRANTS RO1-EYT006855, RO1-EY017549, RO1-EY033049 a P30-EYT001583, nadační bojovou slepotou a Pennsylvánií University (Beltran).