Skip to content

EBS və RDEB üçün gen terapiyası (2022)

EBS və RDEB üçün gen terapiyası üsullarından istifadə edən layihə. Müvəffəqiyyətli olarsa, müalicə bir gün simptomların azalacağı anlamına gələ bilər.

Layihənin xülasəsi

Hüceyrədəki transkripsiya və tərcümə prosesini təsvir edən diaqram. DNT nüvə daxilində mRNT yaratmaq üçün transkripsiyaya məruz qalır. Antisens DNT oliqonukleotidi mRNT-yə bağlanaraq onun proteinə çevrilməsinə mane olur. Şəkildə mRNT-nin nüvədən ayrılaraq sitoplazmada ribosoma doğru hərəkət etməsi göstərilir. Antisens DNT oliqonukleotidi ribosomda tərcüməni bloklayır, amin turşularının zülala yığılmasının qarşısını alır.

Dr Peter van den Akker, Dr Robyn Hickerson və Dr Aileen Sandilands Böyük Britaniyanın Dandi şəhərində gen terapiyası üsulları üzərində işləyirlər. Biz hər genin iki nüsxəsini, hər valideyndən birini miras alırıq, lakin keratin geninin bir versiyası dəyişdirilərsə, bizim hazırladığımız keratin zülalının yarısı pozulacaq və bu, EBS simptomlarına səbəb ola bilər. Bu tədqiqat keratinin qırıq surətdən hazırlanmasını dayandırmağa çalışır. Müvəffəqiyyətli olarsa, müalicə bir gün insanın dərisindəki bütün keratinin heç bir genetik dəyişikliyi olmayan gen nüsxəsindən olacağı və EBS simptomlarının azalacağı anlamına gələ bilər. Bənzər bir strategiya, hüceyrələrin pozulmuş kollagen zülalının bir hissəsini qaçırmasına səbəb olaraq RDEB simptomlarını azaltmaq üçün istifadə edilə bilər (ekzon atlaması).

Maliyyələşdirməmiz haqqında

Tədqiqat rəhbəri Dr Robyn Hickerson və Dr Peter Van Den Akker
Müəssisə Bioloji Kimya və Dərman Kəşfiyyatı Bölməsi, Həyat Elmləri Məktəbi, Dandi Universiteti
EB növləri EBS və RDEB
Xəstə cəlb heç kim
Maliyyələşdirmə məbləği 658 funt sterlinq
Layihənin uzunluğu 7 il (Covid səbəbiylə uzadıldı)
Başlanğıc tarixi Oktyabr 2015
Debra daxili ID
McLean 13

 

Proje detayları

Covid məhdudiyyətləri dövründə dəri nümunələrinin əldə edilməsinin çətinliyinə baxmayaraq, tədqiqatçılar göstərdilər ki, onların müalicəsi RDEB-nin dəridə, eləcə də qabın hüceyrələrində əldən çıxmasına səbəb olan genetik dəyişikliyin (“ekson atlanması”) imkan verə bilər. Müalicənin cərrahi prosedurlardan qalan dəri nümunələrinə yeridilməsi kollagen zülalının hazırlanmasından əvvəlki mərhələdə aşağı, lakin aşkar edilə bilən ekzon səviyyəsinin atlanması ilə nəticələndi. Tədqiqatçılar bunun RDEB simptomlarını azaltmaq üçün kifayət qədər işləyən kollagen zülalının istehsalına icazə verib-vermədiyini göstərmək üçün əlavə iş lazım olacağını təklif edirlər.

Sınıq RDEB və ya EBS genlərindən işləyən kollagen və keratin zülalının istehsalına kömək etmək üçün kiçik nuklein turşusu parçalarının (məsələn, DNT) istifadəsi hüceyrələrdə müəyyən vədlər verir. Terapevtik nuklein turşusunun bu kiçik hissələrinin fərqli şəkildə işlədiyi dəridə təsirləri göstərmək daha çətin olmuşdur. Tədqiqatçılar nəşr etdi nəzərdən 2021-ci ildə bu sahədə irəliləyişlər. 

Bu layihə tədqiqatçıların 2019-cu ildə dərc etdikləri işlərə əsaslanır:

Dandi Universiteti məlumat 2019-cu ildə layihə üzrə.

 

Aparıcı tədqiqatçılar:

Dr Robyn Hickerson nadir genetik dəri pozğunluqları üçün terapevtiklərin inkişafına əsas diqqət yetirən fəal tədqiqat qrupu ilə Həyat Elmləri Məktəbində Baş Tədqiqatçıdır.
Dr Peter van den Akker, DEBRA Klinik Tədqiqat İşçisi, təcrübəli klinik genetikdir və tədqiqat karyerasını RDEB və digər genodermatozlar üçün RNT əsaslı müalicələrə yönəltmişdir.

Tədqiqatçı:

Dr Aileen Sandilands genetik dəri pozğunluqları və genetik dəri pozğunluqlarını müalicə etmək məqsədi ilə ekzon atlama sistemlərinin inkişafı üzrə qrupda 19 illik geniş təcrübəyə malikdir.

“Bizim əsas məqsədimiz EB-nin bütün formaları üçün terapevtiklər hazırlamaqdır... Əvvəlki işimizin həyəcan verici və həvəsləndirici nəticələrinə əsaslanaraq, indi bizi daha da yaxınlaşdırmaq üçün ex vivo və in vivo insan dərisi modellərimizdə ekson atlama effektivliyini optimallaşdırmağı planlaşdırırıq. klinik sınaq üçün"

Dr Robyn Hickerson və Dr Peter Van den Akker

Qrantın adı: Epidermoliz bullosa simplex (EBS) və resessiv distrofik epidermoliz bulloza (RDEB) müalicəsi üçün yeni gen texnologiyasının inkişafı

Epidermoliz bülloza (EB) hallarının təxminən 70%-i keratin 5 və keratin 14 (KRT5 və KRT14) adlı zülalları istehsal edən genlərdəki mutasiyalar (səhvlər) nəticəsində yaranan EB simplex (EBS) kimi təsnif edilir. Keratinlər güclü və sağlam bir dəri təmin etmək üçün vacibdir. Dərinin həm daxili, həm də xaricdə davamlı qabarcıqlar və zəif sağalması ilə xarakterizə olunan EBS üçün effektiv müalicə üsulları yoxdur. Genlər miras alınır, hər valideyndən bir nüsxə. EBS-yə səbəb olmaq üçün genin yalnız bir nüsxəsində mutasiya olmalıdır - bunlar dominant genlər adlanır. Genin səhv nüsxəsinin ifadəsini seçici şəkildə basdırmaqla, bu, genin normal nüsxəsinin düzgün işləməsinə imkan verir, EBS üçün uyğun bir müalicəyə çevrilə biləcəyinə inanılan bir strategiya.
Bu layihənin ilkin məqsədi EBS-də terapevtik genlərin susdurulması üçün yeni texnologiya hazırlamaq idi. Reseptə bənzər bir genin genetik və ya DNT ardıcıllığı oxunduqda, o, nəhayət, aralıq mərhələdə (messencer RNT) zülal istehsalına çevrilir – bu halda dərinin üst qatında olan keratinlər, epidermis. Gen texnologiyasındakı yeni inkişaflar o deməkdir ki, indi messencer RNT-yə bağlanacaq və onu təsirsiz hala gətirəcək kiçik bir nuklein turşusu parçasını sintez etmək mümkündür. Buna gen susdurma texnologiyası deyilir. Antisens oliqonukleotidlər (ASO) nuklein turşusunun kiçik parçalarıdır və onları məhv etmək üçün müəyyən bir genin xəbərçi RNT nüsxələrinə xüsusi olaraq bağlanmaq üçün nəzərdə tutula bilər.

Klinik Tədqiqatçıya bu yeni gen susdurucu texnologiyanı klinikaya aparıla biləcək qədər inkişaf etdirmək tapşırılmışdı. Dandidəki komanda əczaçılıq şirkəti ilə işləyir WAVE Həyat Elmləri Bu layihədə və laboratoriyada yetişdirilən insan dəri hüceyrələrində KRT14 messencer RNT-ni susdura bilən bir neçə ASO müəyyən etmişdir.

ASO-ların resessiv distrofik epidermoliz büllozası (EB-nin daha ağır forması) üçün istifadəsi eyni dərəcədə çətindir. Resessiv distrofik epidermoliz büllozası (RDEB) 7-ci tip protein kollageninin genetik resepti olan COL1A7 genindəki nasazlıqlardan qaynaqlanır. Hər kəs iki COL7A1 nüsxəsini daşıyır, lakin EBS-dən fərqli olaraq, hər iki nüsxədə mutasiya olmalıdır. RDEB simptomlarını nümayiş etdirən gen - bunlar resessiv genlərdir. Qüsurlu messencer RNT-ni məhv etmək yanaşması burada işləməyəcək. Bununla belə, mutasiyanın yerləşdiyi messenger RNT hissəsini çıxarmaq üçün hüceyrələri aldada bilən fərqli bir ASO sinifindən istifadə edilə bilər. Bu yanaşma 'ekson atlama' adlanır və bu, bir az daha qısa messenger RNT-yə səbəb olsa da, yenə də aktiv (lakin daha qısa) tip 7 kollageni istehsal etmək üçün istifadə edilə bilər. Bir ədəbiyyat araşdırmasında Fellow, ekzon atlamasının təbii olaraq (ASO istifadə etmədən, daha çox əlavə DNT dəyişikliyinə görə) baş verdiyi insanlarda hələ də DEB formasına sahib olduğunu, lakin bu, adi haldan daha yumşaqdır. Bu, ekson atlamanın perspektivli terapevtik strategiya olduğunu vurğulayır. Dandidəki komanda, laboratoriyada yetişdirilən insan dəri hüceyrələrində COL7A1-in ekson atlamasına səbəb ola biləcək bir neçə ASO-lar hazırladı.

EB üçün yeni antisens texnologiyası – insan dərisində ekzon atlamasını optimallaşdırır (Klinik Tədqiqat Təqaüd Proqramı 5-ci il).

Genetik dəri pozğunluğu olan resessiv distrofik epidermoliz büllozası (RDEB) olan xəstələr dərinin təbəqələrini bir arada saxlayan əsas zülal (kollagen 7) olmadığı üçün olduqca kövrək dəridən əziyyət çəkirlər. RDEB olan xəstələrdə kollagen 7 zülalını kodlayan gendəki orfoqrafik səhvlər (“mutasiyalar”) orqanizmin onu istehsal etməsinə mane olur. Dundee Universitetində biz zülal edilməzdən əvvəl baş verən addımı hədəf alaraq kollagen 7 genindəki imla səhvlərindən yan keçməyə çalışırıq. Kollagen 7 zülalı hazırlanmazdan əvvəl gen əvvəlcə özünün portativ surətini çıxarır, bu nüsxə messenger RNT adlanır və zülal hazırlamaq üçün şablon kimi istifadə olunur. RDEB xəstələrində messenger RNT surəti kollagen 7 geni ilə eyni imla səhvlərini ehtiva edir. Bizim strategiyamız orfoqrafik səhvləri ehtiva edən messencer RNT-nin kiçik bir hissəsini silməkdir. Bu yanaşma “ekson atlama” adlanır. Messenger RNT normaldan bir qədər qısa olsa da, hələ də kollagen 7 zülalını hazırlamaq üçün istifadə edilə bilər. Əlbəttə ki, bu zülal da normaldan bir qədər qısa olacaq, lakin bu, heç bir kollagen 7 zülalının olmamasından daha yaxşıdır.
Ekson atlama antisens oliqonukleotidləri (ASO) adlı kiçik molekullardan istifadə edir ki, bunlar kollagen 7 geninin messenger RNT nüsxəsinə yapışır və yazım səhvlərinin yerləşdiyi hissəni aradan qaldırmaq üçün hüceyrələri aldadır. Biz bir neçə ASO hazırladıq və göstərdik ki, onlar laboratoriyada yetişdirilən insan dəri hüceyrələrinə əlavə olunduqda ekson atlamada aktivdirlər. Biz həmçinin ASO-ların həqiqi insan dərisində (cərrahi tullantı dərisi) aktiv olduğunu nümayiş etdirə bildik. Bununla belə, dəridə aşkar edə biləcəyimiz ekzon atlamasının miqdarı azdır və ASO-lar laboratoriyada yetişdirilən hüceyrələrlə müqayisədə dəridə bir qədər fərqli işləyir.
Keçən il ərzində biz ASO-nun insan dərisinə yeridilməsi zamanı onun paylanmasını izləməyə imkan verən metodu optimallaşdırdıq. Bu üsul bizə öyrətdi ki, insan dərisinə yeridilmiş bir ASO həqiqətən dermisdən (ASO enjekte edildiyi dərinin dərin təbəqəsi) epidermisdəki hüceyrələrə (dərinin yuxarı təbəqəsi) keçib, burada ekzon atlanır. baş verməsi lazımdır. Bu nəticə bizi daha da inandırdı ki, ASO müalicəsi həqiqətən insan dərisində ekzon atlamasına səbəb ola bilər. Yenə də bu ümidverici nəticə idi. Bununla belə, dəridə aşkar etdiyimiz ekzon atlamasının miqdarı az idi və ASO-lar laboratoriyada yetişdirilən hüceyrələrlə müqayisədə dəridə bir qədər fərqli işləyir. Buna görə də, biz indi dəridə ekson atlamasını daha səmərəli etməyə yönəlmişik.
Keçən il biz, həmçinin dəri hüceyrələrindəki ekson 37-ə qarşı 13 yeni ASO-nu hazırladıq və sınaqdan keçirdik ki, hazırda istifadə etdiyimizlərdən daha yaxşı işləyən bir ASO-nu müəyyən edə bilərikmi? Eyni şəkildə sınaq üçün ekson 33-ə qarşı 15 yeni ASO dizayn etdik. İlkin nəticələr ekson 13 atlama fəaliyyətini göstərən bir neçə ASO müəyyən etdi və buna görə də bunlar daha da araşdırılacaq. (2022 tərəqqi hesabatından.)

EB üçün yeni antisens texnologiyası - insan dərisində ekzon atlamasını inkişaf etdirir (3-4-cu illər).

İndi əsas məqsəd funksional ASO-ların insan dərisinə tətbiq edildikdə (cərrahi prosedurlardan qalan dəridən istifadə etməklə) COL7A1 geninin ekson atlamasına və mutant KRT14 RNT nüsxəsinin susdurulmasına səbəb olub-olmadığını öyrənməkdir. Bu, bu ASO-ları dəridə düzgün yerə çatdırmağın yollarını öyrənməkdən ibarətdir. Buna görə də, Fellow Dr Hickersonun komandası ilə sıx əməkdaşlıq edir.
İrəliləyən klinik tədqiqat təqaüdünün əsas məqsədləri aşağıdakılardır:
• EBS-ni müalicə etmək üçün mutant KRT14 mRNT-nin “nokauntunu” təşviq edin (mutasiyanı daşıyan keratin messenger RNT-nin aradan qaldırılması üzərində işləmək üçün).
• RDEB-ni müalicə etmək üçün COL7A1 genində mutasiyaları ehtiva edən ekzonları atlayın (bədən hüceyrələrini aldatmaq üçün genin mutasiyanın yerləşdiyi hissəsini çıxarmaq və ya oxumamaq üçün).

Genetik dəri pozğunluğu olan resessiv distrofik epidermoliz büllozası (RDEB) olan xəstələr dərinin təbəqələrini bir arada saxlayan əsas zülal (kollagen 7) olmadığı üçün olduqca kövrək dəridən əziyyət çəkirlər. RDEB olan xəstələrdə kollagen 7 zülalını kodlayan gendəki orfoqrafik səhvlər (“mutasiyalar”) orqanizmin onu istehsal etməsinə mane olur.

Bu layihə zamanı biz kollagen 7 genindəki orfoqrafik səhvlərdən yan keçmək üçün hüceyrələri aldatmağa çalışdıq. Bunun üçün biz zülal hazırlanmazdan əvvəl baş verən mühüm bir addımı hədəflədik. Bir gen əvvəlcə özünün portativ surətini yaratmalıdır, bu nüsxə messenger RNT adlanır və hüceyrələr tərəfindən zülal hazırlamaq üçün şablon kimi istifadə olunur. RDEB xəstələrində messenger RNT surəti kollagen 7 geni ilə eyni imla səhvlərini ehtiva edir. Bizim strategiyamız orfoqrafik səhvi ehtiva edən mesajçı RNT-nin kiçik hissəsini redaktə etməkdir. Biz bu yanaşmanı “ekson atlama” adlandırırıq. Messenger RNT-ni bu şəkildə redaktə edərək və orfoqrafik səhvdən qurtulmaqla hüceyrələr artıq kollagen 7 zülalını düzəldə bilər. Əlbəttə ki, bu zülal normaldan bir qədər qısa olacaq, lakin bu, kollagen 7 zülalının ümumiyyətlə olmamasından daha yaxşıdır.

Ekson atlama antisens oliqonukleotidlər (ASO) adlanan kiçik molekullardan istifadə edir, bunlar kollagen 7 geninin messenger RNT nüsxəsinə yapışır və yazım səhvini ehtiva edən hissəni aradan qaldırmaq üçün hüceyrələri aldadır. Biz bir neçə ASO dizayn etdik və laboratoriyada yetişdirilən insan dəri hüceyrələrini müalicə edərkən onların ekzon atlamasına səbəb ola bildiklərini göstərdik. Biz həmçinin RDEB xəstəsinin dəri hüceyrələrini ASO-larımızla müalicə etməyə çalışdıq və onlar da eyni şəkildə işləyirlər. ASO-larla müalicə etdikdən sonra bu hüceyrələrdə kollagen 7 zülalını da aşkar edə bilərik ki, bu da ASO-ların nəzərdə tutulduğu kimi işlədiyini bildirir.

Layihənin əhəmiyyətli bir hissəsi ASO-ların insan dərisində işlədiyini öyrənmək üçün sərf edilmişdir. Bizim əsas məqsədimiz xəstələri müalicə etmək üçün ASO-lardan istifadə etməkdir ki, onların qabdakı hüceyrələrdə deyil, dəridə aktiv olub olmadığını bilmək vacibdir. Bu işə başlamazdan əvvəl, ekson atlamasını seçmək üçün yüksək həssas aşkarlama üsullarını inkişaf etdirməli olduq, çünki bu tədqiqat vasitələri kommersiya baxımından mövcud deyildi. Dəri təcrübələri üçün biz ASO-ları cərrahi prosedurlardan qalan sağlam dəriyə yeritdik və sonra dərini ekson atlaması üçün analiz etdik. ASO-ların insan dərisində ekzon atlamasına səbəb ola biləcəyini gördük, bu, əlbəttə ki, son dərəcə ümidverici bir nəticədir. Bununla belə, qarşılaşdığımız əsas problem dəridə aşkar edə biləcəyimiz ekson atlama miqdarının az olmasıdır. ASO-lar da laboratoriyada yetişdirilən hüceyrələrlə müqayisədə dəridə bir qədər fərqli işləyir. Etiraf etmək lazımdır ki, dəridə gördüyümüz ekzon atlama səviyyəsinin xəstələr üçün faydası olub-olmadığını bilmirik (yalnız klinik sınaq qəti cavab verə bilər), lakin biz hiss edirik ki, hələ də təkmilləşdirmə üçün yer var. Buna görə də, layihənin yekun hissəsində dəridə ekzon atlamasının miqdarını artırmaq yollarına diqqət yetirdik. Hal-hazırda istifadə etdiyimizlərdən daha yaxşı işləyən birini sınamaq və müəyyən etmək üçün yeni ASO dəsti hazırladıq və həmçinin ASO-ları hüceyrələrə yeridildikdən sonra ASO-ların qəbulunu asanlaşdırmaq üçün nəzərdə tutulmuş reagentlə qarışdırmağa çalışdıq. dəri.

Bütövlükdə, bu layihə göstərdi ki, ASO-ların həqiqi insan dərisində ekzon atlamasını stimullaşdırmaq üçün istifadə edilməsi həqiqətən mümkündür. ASO-ların optimallaşdırılması və onların dəriyə çatdırılma üsulunun təkmilləşdirilməsi onların təsirini gücləndirmək üçün lazım olacaq. Əgər bu maneələr aradan qaldırıla bilərsə, RDEB üçün müalicə kimi ekson atlama əlverişli bir seçim olaraq qalır. (2022-ci ilin yekun hesabatından.)

Şəkil kreditləri: Antisense_DNA_oligonucleotide, Robinson R. tərəfindən, Creative Commons Attribution 2.5 Ümumi lisenziyası ilə lisenziyalaşdırılıb.