Los científicos de NEI desarrollan y prueban una prometedora estrategia de terapia génica para enfermedades oculares raras



Los científicos del National Eye Institute (NEI) han desarrollado una prometedora estrategia de terapia génica para una enfermedad rara que causa una pérdida severa de la visión en la infancia. Una forma de amaurosis congénita de Leber, la enfermedad es causada por mutaciones autosómicas dominantes en el CRX gen, que son difíciles de tratar con terapia génica.

Los científicos probaron su enfoque utilizando tejidos retinianos fabricados en laboratorio a partir de células de pacientes, llamados organoides retinianos. Este enfoque, que implicó agregar copias del gen normal bajo su mecanismo de control nativo, se restauró parcialmente CRX función. El informe del estudio aparece hoy en Stem Cell Reports. NEI es parte de los Institutos Nacionales de Salud.

“Nuestro enfoque de tratamiento, que agrega más copias del gen normal, podría potencialmente tratar el LCA autosómico dominante causado por una variedad de mutaciones”, dijo Anand Swaroop, Ph.D., jefe del Laboratorio de Neurobiología, Neurodegeneración y Reparación de NEI y senior autor del informe.

La Administración de Alimentos y Medicamentos de EE. UU. Aprobó Luxturna en 2017 para el tratamiento de pacientes con LCA con mutaciones en un gen llamado RPE65. Aunque aclamado como un avance importante en la terapia génica, Luxturna es ineficaz contra otras formas de LCA, incluidas las causadas por mutaciones autosómicas dominantes en CRX.

los CRX El gen codifica una proteína (también llamada CRX) que se une al ADN e instruye a los fotorreceptores de la retina a producir pigmentos sensibles a la luz llamados opsinas. Sin la proteína CRX funcional, los fotorreceptores pierden su capacidad para detectar la luz y finalmente mueren.

Los trastornos como el LCA autosómico dominante son difíciles de tratar con terapia génica, porque agregar más del gen normal no siempre restaura la función. Las personas con mutaciones autosómicas dominantes todavía tienen una copia normal del gen, pero la versión mutante de la proteína interfiere con la proteína normal. A veces, en lugar de restaurar la función normal, simplemente agregar más proteína normal puede mejorar la enfermedad de maneras impredecibles.

Para explorar cómo el aumento de genes (agregar copias del gen normal) afectaría al LCA autosómico dominante, el equipo de Swaroop desarrolló organoides retinianos a partir de dos voluntarios con LCA y de sus familiares no afectados. Dirigidos por Kamil Kruczek, Ph.D., un becario postdoctoral en el laboratorio de Swaroop, construyeron los complejos tejidos similares a la retina en varias etapas, comenzando con las células de la piel, induciendo la producción de fotorreceptores maduros y otras células retinianas con el perfil genético de cada uno. voluntario. Como se esperaba, los organoides de los pacientes produjeron mucha menos opsina sensible a la luz que los organoides elaborados a partir de miembros de la familia no afectados.

Para controlar cuidadosamente cuánto CRX gen sería expresado por los fotorreceptores receptores, el equipo rediseñó el CRXpromotor para que pueda ser entregado con el CRX gen como parte de la terapia génica. Un promotor es una secuencia vecina de ADN que controla cuándo y cómo se expresan los genes. Los investigadores empaquetaron el gen y su promotor diseñado dentro de un virus que los transportó a los fotorreceptores organoides.

La estrategia de aumento de genes del equipo restauró parte de la función de la proteína CRX para los organoides de ambos pacientes, impulsando la expresión de opsinas en ambos tipos de fotorreceptores: bastones y conos.

“El hecho de que esta estrategia funcionó tanto para CRX mutaciones fue bastante emocionante “, dijo Swaroop.” El aumento de genes puede ser una terapia viable para la LCA causada por otras mutaciones autosómicas dominantes “.

“Este estudio de terapia génica de prueba de concepto es el primer paso hacia un tratamiento potencial para una forma rara de LCA”, dijo Brian Brooks, MD, director clínico de NEI y coautor del estudio. “Es un gran ejemplo de ciencia de laboratorio a cabecera, cuando los investigadores en ciencia básica y clínica colaboran”.

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