Новое исследование Университета Миннесоты впервые продемонстрировало способность генной терапии восстанавливать нейронные связи у людей с редким генетическим заболеванием мозга, известным как синдром Херлера. Полученные данные предполагают использование генной терапии — совершенно нового стандарта лечения — для людей с заболеваниями головного мозга, такими как синдром Херлера, которые оказывают разрушительное воздействие на пострадавших.
Исследование опубликовано в журнале Nature. Научные отчеты.
Синдром Гурлера, также известный как мукополисахаридоз типа I (МПС I), представляет собой генетическое заболевание, поражающее новорожденных, которое приводит к тяжелым когнитивным нарушениям и серьезным физическим отклонениям. Генетические мутации нарушают синтез основного лизосомального фермента IDUA, что приводит к прогрессирующему повреждению головного мозга. Смерть наступает к 10 годам. Существующие методы лечения неадекватны: трансплантация костного мозга опасна, а пожизненная заместительная терапия ферментами не может предотвратить прогрессирующее повреждение головного мозга.
Исследователи U of M оценили новую форму генной терапии, изобретенную в Университете Миннесоты — систему редактирования генов PS — на мышах с синдромом Херлера. Этот подход создал очень высокие, непрерывные уровни нормальных ферментов в печени, которые могут попасть в мозг через систему кровообращения. Используя функциональную МРТ в состоянии покоя с высоким разрешением (rs-fMRI) — безопасный, неинвазивный инструмент визуализации активности всего мозга для диагностики и оценки после лечения — исследователи впервые выявили нарушенные нейронные сети. Затем они оценили степень восстановления функций мозга и связи после генной терапии.
Исследователи заметили, что новый подход к редактированию гена PS дает нормальные ферменты печени, способные поддерживать нормальные связи в определенных нейронных сетях. Технология, необходимая для визуализации коннектомов головного мозга с помощью rs-fMRI высокого разрешения, была разработана Вей Чжу, аспирантом Университетского центра магнитно-резонансных исследований.
Уолтер Лоу, соавтор и профессор Медицинской школы Университета штата М., назвал это исследование прорывом: «Это первая демонстрация генной терапии, скорректировавшей неврологическое расстройство, что привело к восстановлению связи мозга как подтверждено рс-фМРТ».
«Аналогичный подход rs-fMRI, примененный в этом доклиническом исследовании, должен быть применим к клиническим условиям и пациентам, особенно для пациентов с генетическими нарушениями головного мозга, а также для изучения эффективности восстановления сети и функции мозга после генной терапии», — сказал Вэй Чен. , соавтор и профессор Медицинской школы Университета М и Центра магнитно-резонансных исследований.
«Эонное производство нормального IDUA в печени мышей с синдромом Херлера и способность переносить ферменты через гематоэнцефалический барьер для коррекции аномалий в головном мозге является значительным достижением», — сказал Честер Уитли, соавтор и профессор в Медицинская школа УМ.
«Этот новый подход позволит отслеживать связи мозга при других лизосомных заболеваниях, которые влияют на функцию мозга после редактирования генов», — добавил Перри Хакетт, соавтор и профессор Колледжа биологических наук.
Среди других участников этого исследования Лин Чжан, доцент Школы общественного здравоохранения; Ин Чжан, аналитик по информатике в Миннесотском институте суперкомпьютеров; Сяо-Хун Чжу, профессор Медицинской школы Университета М и Центра магнитно-резонансных исследований; Исаак Кларк, аспирант программы биомедицинской инженерии; и Ли Оу, бывший преподаватель Медицинской школы Университета М.
Эта работа была частично поддержана средствами грантов Национального института здравоохранения. [R01 NS118330, U01 EB026978, R01 MH111413, R01 NS133006 and P41 EB027061]Фонд Сюзанны М. Шварц и Фонд роялти Хакетта.
2023-08-21 20:04:29
1692668561
#Генетическое #редактирование #восстанавливает #нейронные #связи #утраченные #при #расстройстве #головного #мозга #-
