Izrāvienu gēnu rediģēšanas tehnika var labot bojātas T šūnas pacientiem ar CTLA-4 nepietiekamību
Kļūdu šūnās, kas veido būtisku imūnsistēmas daļu, var labot, izmantojot revolucionāru gēnu rediģēšanas paņēmienu, liecina jauni UCL zinātnieku vadītie pētījumi par cilvēka šūnām un pelēm. Pētnieki saka, ka pētījums, kas publicēts Science Translational Medicine, varētu radīt jaunas ārstēšanas metodes retai balto asinsķermenīšu slimībai, kas parasti palīdz kontrolēt imūnsistēmu, kas pazīstama kā regulējošās T šūnas, un tām, kas aizsargā organismu no atkārtotām infekcijām un vēža, kas pazīstamas kā efektoru T šūnas. Pacientiem ar stāvokli, kas pazīstams kā CTLA-4 nepietiekamība, ir mutācijas gēnā, kas izraisa šīs T šūnas...

Izrāvienu gēnu rediģēšanas tehnika var labot bojātas T šūnas pacientiem ar CTLA-4 nepietiekamību
Kļūdu šūnās, kas veido būtisku imūnsistēmas daļu, var labot, izmantojot revolucionāru gēnu rediģēšanas paņēmienu, liecina jauni UCL zinātnieku vadītie pētījumi par cilvēka šūnām un pelēm.
Pētnieki saka, ka pētījums, kas publicēts Science Translational Medicine, varētu radīt jaunas ārstēšanas metodes retai balto asinsķermenīšu slimībai, kas parasti palīdz kontrolēt imūnsistēmu, kas pazīstama kā regulējošās T šūnas, un tām, kas aizsargā organismu no atkārtotām infekcijām un vēža, kas pazīstamas kā efektoru T šūnas.
Pacientiem ar stāvokli, kas pazīstams kā CTLA-4 nepietiekamība, ir mutācijas gēnā, kas izraisa šo T šūnu patoloģisku darbību. Tas liek viņiem cieš no smagas autoimunitātes, kurā viņu imūnsistēma uzbrūk viņu pašu audiem un orgāniem, tostarp viņu asins šūnām.
Stāvoklis arī pasliktina viņu imūnsistēmas "atmiņu", kas nozīmē, ka pacientiem var būt grūtības cīnīties pret atkārtotām infekcijām no tiem pašiem vīrusiem un baktērijām. Dažos gadījumos tas var izraisīt arī limfomu, asins vēža veidu.
Cilvēka šūnās pētnieki varēja mērķēt uz bojāto gēnu T šūnās no pacientiem ar CTLA-4 nepietiekamību un labot kļūdas, izmantojot “izgriezt un ielīmēt” gēnu rediģēšanas metodes, izmantojot CRISPR/Cas sistēmu. Tas atgrieza CTLA-4 līmeni šūnās līdz veselīgu T šūnu līmenim. Viņi arī spēja uzlabot slimības simptomus pelēm ar CTLA-4 nepietiekamību, ievadot tām gēnu rediģētu (koriģētu) T šūnu injekcijas.
Līdzvecākā autore profesore Klēra Būta, Mahboubian gēnu terapijas un pediatriskās imunoloģijas profesore UCL Great Ormond Street Bērnu veselības institūtā, teica: "Ir patiešām aizraujoši domāt par šīs ārstēšanas ieviešanu pacientiem. Ja mēs varam uzlabot viņu simptomus un samazināt limfoproliferatīvās slimības risku, tas būs liels solis uz priekšu, jo šī īpašā dokumenta izmantošana ir nozīmīgs solis uz priekšu. pareizas T šūnas, kas ir jauna pieeja iedzimtiem imunitātes defektiem.
CTLA-4 ir T šūnu ražots proteīns, kas palīdz kontrolēt imūnsistēmas darbību. Lielākajai daļai cilvēku ir divas gēna, kas atbild par CTLA-4 ražošanu, darba kopijas, bet tie, kuriem ir tikai viena darba kopija, ražo pārāk maz proteīna, lai adekvāti regulētu imūnsistēmu.
Pašlaik standarta CTLA-4 nepietiekamības ārstēšana ir kaulu smadzeņu transplantācija, lai aizstātu cilmes šūnas, kas ir atbildīgas par T šūnu ražošanu. Taču transplantācija ir riskanta un prasa lielas ķīmijterapijas devas un daudzas nedēļas slimnīcā. Gados vecāki pacienti ar CTLA-4 nepietiekamību parasti nav pietiekami labi, lai panes transplantācijas procedūru.
Profesors Booth teica: "Mūsu pieejai ir daudz pozitīvu aspektu. Mēs uzskatām, ka, koriģējot pacienta T šūnas, daudzus slimības simptomus var uzlabot, vienlaikus tie ir daudz mazāk toksiski nekā kaulu smadzeņu transplantācija. Šūnas ir vienkāršākas, un T šūnu korekcija ir vieglāka. Izmantojot šo pieeju, pacientiem būtu nepieciešams daudz mazāk laika slimnīcā."
UCL pētnieku izstrādātā gēnu rediģēšanas pieeja izmanto Nobela prēmijas laureātu CRISPR/Cas9 gēnu rediģēšanas tehnoloģiju, lai mērķētu uz bojāto CTLA-4 gēnu un sagrieztu to divās daļās. Pēc tam koriģēta DNS secība tiek piegādāta šūnai, izmantojot modificētu vīrusu. Pēc tam tas tiek pielīmēts virs gēna bojātās daļas, izmantojot šūnu DNS remonta mehānismu, kas pazīstams kā uz homoloģiju vērsts remonts.
Tas ļāva pētniekiem iegūt galvenās sekvences CTLA-4 gēnā, ko sauc par intronu, kas ļauj šūnai to ieslēgt un izslēgt tikai tad, kad tas ir nepieciešams.
Gēni, kuriem ir izšķiroša nozīme imūnreakciju kontrolē, netiek pastāvīgi ieslēgti un ir ļoti stingri regulēti. Mūsu izmantotā tehnika ļauj mums atstāt neskartus dabiskos (endogēnos) mehānismus, kas kontrolē gēnu ekspresiju, vienlaikus labojot kļūdu pašā gēnā.
Profesore Emma Morisa,Līdzautors PKlīnisko šūnu un gēnu terapijas profesors un UCL infekcijas un imunitātes departamenta direktors
Pētījumu veica Dr. Tomass Fokss, Wellcome Trust klīniskā doktora stipendiāts UCL, un to vadīja un balstījās uz Dr. Pietro Genovese darbu no Dana-Farber/Bostonas Bērnu vēža un asins traucējumu centra Bostonā, Masačūsetsā, kurš ir viens no pētījuma autoriem.
Lai gan CTLA-4 nepietiekamība ir reta, pētnieku grupa saka, ka gēnu rediģēšanas terapija, ko viņi izstrādāja, lai cīnītos pret šo slimību, varētu būt viņu pieejas principa pierādījums, ko varētu pielāgot citu slimību apkarošanai.
Profesors Moriss piebilda: "Tas ir veids, kā koriģēt ģenētiskās mutācijas, kas potenciāli varētu būt piemērojamas citām slimībām. Lielāka aina ir tāda, ka tas ļauj mums labot gēnus, kuriem ir disregulācija vai pārmērīga aktivitāte, bet arī ļauj mums saprast daudz vairāk par gēnu ekspresiju un gēnu regulēšanu."
Avots:
Londonas Universitātes koledža
Atsauce:
Fox, T. A. u.c. (2022) T šūnu terapeitiskā gēnu rediģēšana, lai koriģētu CTLA-4 nepietiekamību. Zinātnes tulkošanas medicīna. doi.org/10.1126/scitranslmed.abn5811.
.