Forscher der University of Iowa finden potenziellen Weg, um die Verabreichung von Gentherapien an das Gehirn zu verbessern

Forscher der University of Iowa finden potenziellen Weg, um die Verabreichung von Gentherapien an das Gehirn zu verbessern
Forscher der University of Iowa finden potenziellen Weg, um die Verabreichung von Gentherapien an das Gehirn zu verbessern
Anonim

IOWA CITY, Iowa – Die Entwicklung einer erfolgreichen Gentherapie für neurodegenerative Erkrankungen, die einen großen Teil des Gehirns betreffen, ist eine Herausforderung. Eine Hürde besteht darin, dafür zu sorgen, dass die Genvektoren – deaktivierte Viren, die die Gene tragen – gut im Gehirn verteilt sind und die Gene effizient in den Zielzellen deponieren. Forscher der University of Iowa und der National Institutes of He alth (NIH) haben jedoch zusammengearbeitet, um herauszufinden, dass ein bestimmter Genvektor viele Gehirnstellen nach einer einzigen Injektion effektiv erreichen kann.

Der auf Tiermodellen basierende Befund wurde kürzlich online auf der Website der Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) veröffentlicht. Der gedruckte Artikel erscheint in der Ausgabe der Proceedings vom 28. März.

"Wir glaubten nicht, dass Mehrfachinjektionen des Gentherapievektors die Antwort auf eine weit verbreitete Verteilung im gesamten Gehirn sind", sagte Beverly Davidson, Ph.D., UI-Professorin für Innere Medizin und leitende Forscherin der Studie. „Aus früheren Arbeiten mit Gewebekulturen gingen wir davon aus, dass verschiedene Arten von Vektoren des Adeno-assoziierten Virus (AAV) an unterschiedliche Rezeptoren binden und sich daher unterschiedlich verh alten könnten, wenn sie in Gehirngewebe eingebracht werden.“

Subtile Unterschiede in den Proteinhüllen der AAV-basierten Vektoren verleihen ihnen unterschiedliche Eigenschaften, sagte Davidson.

"In der vorliegenden Studie fanden wir überraschende Eigenschaften in AAV5, einem der getesteten AAV-basierten Vektoren", sagte sie. „Das AAV5 hatte die einzigartige Fähigkeit, sich sehr weit über die Injektionsstelle hinaus auszubreiten, nachdem es in das Gehirn eingeführt wurde.“

Davidson sagte, die Daten seien aufregend, weil sie darauf hindeuten, dass AAV5-basierte Vektoren verwendet werden könnten, um korrekte Kopien von Genen an Zellen im gesamten zentralen Nervensystem zu liefern, ohne dass mehrere Injektionen erforderlich sind.

Im nächsten Schritt soll der AAV5-Vektor in Tiermodellen für neurodegenerative Erkrankungen getestet werden. Für diese Studien werden DNA-Sequenzen, die therapeutische Moleküle codieren, in die AAV5-Vektoren eingebracht.

Der AAV5-Typ könnte schließlich eine besondere Anwendung für die gentherapeutische Behandlung von Erkrankungen finden, bei denen ein großer Teil des Gehirns betroffen ist, wie Alzheimer-Krankheit, Huntington-Krankheit und lysosomale Speicherkrankheiten wie Batten-Krankheit (eine neurodegenerative Erkrankung mit Kindheit Beginn).

Zusätzlich zu Davidson leistete auch Colleen S. Stein, Ph.D., Postdoktorandin in Davidons Labor, einen wichtigen Beitrag zu der Arbeit. John A. Chiorini, Ph.D., ein Forscher in der Abteilung für Gentherapie und Therapeutika des National Institute of Dental and Craniofacial Research am NIH, arbeitete ebenfalls an der Studie mit.

Die Studie wurde teilweise durch ein NIH-Stipendium unterstützt. Davidson ist außerdem Fellow des Roy J. Carver Trust.

University of Iowa He alth Care beschreibt die Partnerschaft zwischen dem UI College of Medicine und den UI Hospitals and Clinics sowie die Patientenversorgung, medizinische Ausbildung und Forschungsprogramme und Dienstleistungen, die sie anbieten.

HINWEIS FÜR REDAKTEURE: Kopien des Zeitschriftenartikels können von der PNAS-Website unter http://www.pnas.org/cgi/content/full/050581197 heruntergeladen werden.

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