Используя новую генетическую технологию, которая скрывает генетические ошибки, исследователи, частично финансируемые Национальным институтом здравоохранения, разработали успешное лечение собак с собачьей версией мышечной дистрофии Дюшенна, парализующей и, в конечном итоге, смертельной болезни мышц.
Технология, известная как "пропуск экзона" использует специально разработанные фрагменты ДНК-подобных молекул в качестве молекулярных "патчи." Эти пятна скрывают мутантные последовательности ДНК, которые кодируют выработку важного мышечного белка. Мутантные последовательности встречаются в частях гена, известных как экзоны, которые содержат информацию, необходимую для выработки мышечного белка. Покрывая мутантные области, участки ДНК позволяли собакам создавать несовершенную, но функциональную версию белка и значительно улучшать функционирование их мышц.
Более ранние исследования показали, что можно вводить пластыри в кровоток мышей и доставлять их по телам животных. Текущие открытия показывают, что участки ДНК могут быть доставлены путем инъекции по всему телу у гораздо более крупного животного, чем мышь, что повышает вероятность того, что они могут быть успешно доставлены по всему телу и в мышцы человека. Более того, текущее исследование представляет собой прогресс по сравнению с предыдущими попытками в том, что в нем можно было использовать несколько различных типов участков ДНК. Комбинация различных пластырей, известная как коктейль, потребуется для лечения большинства случаев заболевания людей, которые могут включать множество различных экзонов.
Собачья версия мышечной дистрофии Дюшенна встречается у собак естественным образом и затрагивает тот же ген, который поражен при человеческой форме болезни.
"Это многообещающее открытие," сказал Дуэйн Александр, M.D., директор Национального института здоровья ребенка и развития человека Юнис Кеннеди Шрайвер (NICHD), одного из институтов NIH, которые частично финансировали исследование. "Это важный шаг к реализации цели разработки лечения, которое могло бы облегчить симптомы этого расстройства."
Финансирование было предоставлено Консорциумом NIH Muscular Dystrophy Consortium, который проводит исследования мышечной дистрофии. Помимо NICHD, другие институты, поддерживающие консорциум, – это Национальный институт артрита, скелетно-мышечных и кожных заболеваний и Национальный институт неврологических расстройств и инсульта. NICHD предоставил дополнительное финансирование для исследования через Национальный центр исследований в области медицинской реабилитации. Другое финансирование было предоставлено Фондом искоренения Duchenne, Inc., Программа CDMRP Министерства обороны, Фонд Jain, Inc., Мероприятие «Хрустальный шар» на Хэмптон-роуд и Ассоциация мышечной дистрофии, а также Министерство здравоохранения, труда и благосостояния Японии.
Мышечные дистрофии – это группа заболеваний, вызывающих ухудшение состояния и слабость мышц. Мышечная дистрофия Дюшенна встречается почти исключительно у мужчин, поражая 1 из каждых 3500 человек. Симптомы начинаются примерно в 3-летнем возрасте, когда мышечная слабость приводит к затруднениям при ходьбе и разговоре. Большинство мальчиков с этим заболеванием теряют способность ходить к 12 годам, а смерть обычно наступает к 20 годам от сердечной и дыхательной недостаточности.
Исследование было опубликовано в журнале Annals of Neurology и проведено доктором наук Тошифуми Йокота.D., и Эрик Хоффман, Ph.D., Детского национального медицинского центра, Вашингтон, Д.C., и Синъити Такеда, М.D., Ph.D., Национального центра неврологии и психиатрии, Огава-Хигаси, Кодайра, Токио, Япония, а также других исследователей из Детского медицинского центра Каролины, Шарлотта, штат Нью-Йорк.C. и Национальный центр в Японии
Мышечная дистрофия Дюшенна возникает из-за ошибок в гене дистрофина, ключевом компоненте мышц. Доктор. Хоффман объяснил, что люди с мышечной дистрофией Дюшенна различаются по локализации и видам мутаций, происходящих в гене. Кроме того, у многих мальчиков с мышечной дистрофией Дюшенна есть мутации, которые затрагивают несколько экзонов, поэтому для этого потребуется более одного вида пластыря. Собаки в исследовании несли мутацию, затрагивающую несколько экзонов. Исследователи использовали коктейль, содержащий несколько участков ДНК, чтобы обойти пораженные экзоны.
Пластыри, ДНК-подобные молекулы, называемые морфолино, производятся в лаборатории. Инъекции морфолино-коктейля непосредственно в кровоток собак сдерживали ухудшение скелетных мышц животных и улучшали работу мышц. Инъекции привели к повсеместному производству дистрофиноподобного белка примерно на 26% от нормального уровня. Однако лечение не смогло предотвратить ухудшение состояния сердца животных. Исследователи предположили, что сердечные мышцы менее пористые, чем скелетные, и не поглощают достаточное количество морфолина, чтобы обуздать ухудшение состояния.
Исследователи заявили, что необходимо изучить другие способы доставки морфолино в сердце.
Однако они добавили, что результаты исследования показали, что можно было бы использовать коктейль из морфолино, чтобы исправить множественные мутации, которые происходят в человеческой форме расстройства.
Источник: NIH / Национальный институт детского здоровья и развития человека