دانشمندان با مولکول طراح یک بیماری ژنتیکی نادر را درمان می کنند

حباب های چربی کوچک که حامل ژنتیکی درمانی بودند ، با موفقیت DNA را در ریه ها و کبد کبد که از کمبود تریبینسین آلفا -1 -1- یک جهش امیدوار کننده به سمت درمان انسان با این بیماری نادر ارثی رنج می برد ، ترمیم کرد.

در مقاله ای که در مجله منتشر شده است ماهیت بیوتکنولوژیمحققان در مرکز پزشکی UT Southwestern نانوذرات چربی توخالی ، غالباً 100000 برابر چربی را 100000 برابر کوچکتر از ضخامت یک تکه کاغذ ارائه دادند – که به دنبال و وارد سلول های ریه و کبد می شوند. این مهم است زیرا نانوذرات روغنی تمایل دارند که به طور طبیعی در کبد در مقابل اندام ها و سایر بافت ها جمع شوند.

در موشهای طراحی شده ژنتیکی با جهش که باعث عدم وجود آنتی بادی های آلفا -1 می شود ، این نانوذرات که اندامهای انتخابی را هدف قرار می دهند باعث ایجاد بار ژنتیکی درمانی می شوند ، حدود 40 ٪ از سلولهای کبدی و 10 ٪ از سلولهای ریه تحت تأثیر بیماری را اصلاح می کنند. این همچنین باعث کاهش سطح پروتئین غیر طبیعی مرتبط با وضعیت ژنتیکی با بیش از 80 ٪ شد.

دکتر Tirins Flot ، متخصص در کودکان و معاون دانشکده دانشگاه ماساچوست ، که در این مطالعه شرکت نکرده است ، گفت: “محققان نتیجه ای کسب می کنند که قبلاً به دست نیامده است.” “به نظر می رسد که این به روزرسانی برای من قانع کننده است.”

رویکرد جدید

Alpha-1 یک اختلال ژنتیکی است که به ریه ها ، کبد یا بعضی اوقات آسیب می رساند. حدود 80،000 تا 100،000 نفر در ایالات متحده ، همه به دلیل جهش در ژن Serpina1 هستند.

این ژن باعث می شود Alpha -1 Anti -1 ، پروتئینی که در کبد تولید می شود که از طریق خون به ریه ها می رود تا آنها را از نوتروفیل ها محافظت کند ، آنزیمی که در هنگام التهاب و عفونت آزاد شد. اما هنگامی که پروتئین از طریق جهش Serpina1 از دست رفته یا آشفته می شود ، که به جای رسیدن به ریه ها منجر به بریدن کبد می شود ، الاستاز در زمین کار می کند و شروع به خوردن در بافت سالم ریه می کند.

این می تواند درمانهایی مانند درمان تقویت را تسکین دهد ، که باعث افزایش سطح پروتئین با پلاسما از اهدا کنندگان سالم می شود ، اما هیچ درمانی برای ضد 1 -1 ضد 1 وجود ندارد. امروزه دانشمندان به دنبال یک روش جدید امیدوار کننده به دنبال درمانی هستند.

اینجاست که نانوذرات روغنی می آیند. این خلیفه های مدرن را می توان در ذرات لیپیدهای کشف شده در دهه 1960 هر نوع کالا ، از واکسن ها (مانند عکس های COVID-19) گرفته تا داروهای شیمی درمانی و آنتی بیوتیک ها بارگیری کرد. اما وقتی صحبت از درمان های ژنتیکی می شود ، یکی از بزرگترین چالش ها هدایت نانوذرات چربی سلولهای صحیح است که نیاز به ترمیم دارند.

کبد که باعث چربی و چربی می شود و آنها را به این ذرات چرب ذخیره می کند ، که به طور طبیعی به ارگان قرمز اسفنجی و قهوه ای و سلولهای آن جذب می شوند ، که به سلول های کبد معروف هستند.

کشف چگونگی ایجاد نانوذرات برای چربی هایی که کشور می تواند بر روی اندام ها و سایر بافت ها می تواند رمز و راز دانیل سیگوارت ، استاد مهندسی زیست پزشکی در UTSW باشد ، از زمان ورود وی به دالاس بیش از یک دهه از انستیتوی فناوری ماساچوست تلاش می کند.

سیگوار ، که رهبری این مطالعه را بر عهده داشت ، گفت: “وقتی من در سال 2012 به (UTSW) پیوستم ، پنج چالش اول را در زمینه خود در تخته سیاه سفید نوشتم.” “یکی از این مشکلات این بود که تمام نانوذرات انباشته شده در کبد. این برای بیماری کبد بسیار عالی است ، اما این امر باعث می شود که درمان ها برای هر چیز دیگری مانع شود.”

قفل و کلید

نانوذرات چرب حاوی قطعات مولکولی ویژه ای بر روی سطوح آنها هستند که به سلول هایی که با سلول مطابقت دارند ، مانند تبدیل کلید در قفل نگه می دارند. پس از اتصال ، سلول نانوذرات را به داخل می کشد.

سیگارات و همکارانش معتقد بودند که تغییر قطعات مولکولی متناسب با یک اندام یا سلول خاص ، راه حل نانوذرات سر در کبد خواهد بود. در طی چند سال آزمایش ، آنها به دستور العمل نانوذرات روغنی رسیدند که می توانند اندامهای انتخابی را هدف قرار دهند.

سیگورات گفت که نانوذرات چربی معمولاً از چهار چربی ساخته می شوند. یکی از آنها یک دوچرخه سوار بیمه است که شارژ ژنتیکی را در اختیار دارد و آن را در داخل سلول ها آتش می زند. دیگری کلسترول است. یک سوم یک فسفولیپید است که از روزهای اول ذرات لیپیدها وام گرفته شده است. چهارم پلی اتیلن گلیکول-کیبید است که به پایدار نگه داشتن مولکول ها کمک می کند و نحوه سفر به بدن را بهبود می بخشد. درصد این مؤلفه ها بر اندازه ذرات ، حمل و نقل ، حمل و نقل و ثبات تأثیر می گذارد.

با هم ، نانوذرات ساخته شده از این چهار چربی هنوز به کبد می روند. اما محققان دریافتند که اگر آنها پنجم چربی ها را به آن اضافه کنند ، آن را سیگور می کند ، (نام شیمیایی واقعی آن دهان 74 حرف است)-او می تواند خطی را به ریه ها بسازد و کبد را کاملاً رها کند.

برای آزمایش کیفیت این نانوذرات چربی که هدف از ارگان ها است ، Siegwart و همکارانش دستیاران چربی کوچک را با یک ویرایشگر اساسی بارگیری کرده اند که مجموعه متغیری از ژنهایی را که به نام Z. Z. تبدیل شده است ، تصحیح می کند.

موش های جوان از نظر ژنتیکی برای کمبود آنتی بیوتیک های آلفا 1 با نانوذرات سباسه هدفمند کبد و ریه طراحی شده اند. چند هفته بعد ، معاینه سیگارات و همکارانش از کبد و ریه های موش ها و دریافتند که ، به طور قابل توجهی ، حدود 40 ٪ از سلولهای کبدی آنها اصلاح شده است ، و همچنین 10 ٪ از سلولهای ریه آنها ، به ویژه آنهایی که ریه ها را برطرف می کنند و روغن هایی برای نخ تولید می کنند.

سیگارات گفت: “ما دریافتیم که سطح تصحیح منجر به ترمیم 80 ٪ کبد طبیعی و حدود 90 ٪ بازگرداندن ریه ها شد.”

سنگفرش برنامه های آینده

این مطالعه در آن زمان ، در داده های اولیه بوستون مبتنی بر بوستون در ماه مارس برای تجربه بالینی در مرحله اولیه درمان ژنتیکی تخلفات آلفا -1 انجام می شود.

به آن BEAM-302 گفته می شود ، و این درمان ژنتیکی ژن Serpina1 را در کبد هدف قرار می دهد و آن را اصلاح می کند تا عضو بتواند به جای بدبختی ، آلفا -1 ، آنتی اپتیزین را به درستی تاشو تولید کند.

“Flot of Umass College of Medicine گفت:” نظریه آنها این است که هر آنچه شما برای درمان کمبود کبد و ریه (در ضد تیریپسین) نیاز دارید. ” “همچنین مجموعه ای از شواهد انباشته وجود دارد … مبنی بر اینکه برخی از عناصر بیماری ریه اتفاق می افتد زیرا آلفا -1 ترانس-1 در ریه ها مضر است.”

Flaiot گفت که نانوذرات چربی های انتخابی که نانوذرات روغنی را هدف قرار می دهند می تواند راهی برای درمان وضعیت ژنتیکی در ریه ها و کبد فراهم کند. با این حال ، تحقیقات بیشتری لازم است تا زمانی که این اصلاحات در موش های Sigurat ادامه دارد ، ادامه یابد ، اثرات رهایی ژنتیکی به مدت 32 هفته ادامه یافت و اثربخشی این رویکرد در حیوانات دیگر. به عنوان مثال ، در فرت هایی که دارای کمبود ضد تیریپسین آلفا -1 هستند ، دانشمندان می توانند برخی از همان آزمایشات انجام شده در انسان را انجام دهند.

سیگارات گفت که او و همکارانش امیدوارند در آینده مدل های حیوانات دیگر را کشف کنند. در همین حال ، وی از احتمال استفاده از نانوذرات چرب برای استفاده از چربی هدف برای درمان سایر بیماری های ژنتیکی ، از جمله فیبروز کیستیک و نقص اولیه ، یک اختلال نادر که بر ساختارهای کوچک مشابه موهای زائد تأثیر می گذارد ، مشتاق بود.

افرادی که با نقص اصلی حرکت مژگان متولد شده اند در برابر عفونت های مزمن تنفسی آسیب پذیر هستند و ممکن است در مکانهای غیرمعمول در قفسه سینه و شکم دارای اندام باشند.

Recode Therapeutics مبتنی بر کالیفرنیا ، که سیگوارت در تأسیس خود شرکت کرده است ، در حال حاضر در حال مطالعه این نانوذرات چرب به عنوان اتصال اتومبیل برای درمان های ژنتیکی است که هر دو مورد را هدف قرار می دهد. در ماه مارس ، این شرکت انتصاب داروهای یتیم را از سازمان غذا و داروی آمریکایی برای درمان ژنهای فیبروز کیستیک تحقیق ، موردی که به درمان های امیدوارکننده با هدف بیماری های نادر اختصاص داده شده است ، دریافت کرده است.

2025 اخبار صبح دالاس. غیرفعال کردن توسط آژانس محتوای Tribune ، LLC.