Создан оптимальный вирус для доставки генной терапии в клетки мозга

Модифицированную версию вируса AAV9 успешно применили для редактирования гена GBA1, связанного с развитием ряда болезней нервной системы.

Авторы научной работы из американского Института Брода считают, что разработанный ими аденоассоциированный вирус

в будущем сможет помочь пациентам с такими заболеваниями, как синдром Ретта, болезнь Гоше, болезнь Хантингтона, атаксия Фридрейха и моногенные формы БАС и болезни Паркинсона.

Американские и египетские ученые создали модифицированную версию вируса AAV9, которая оптимально подходит для редактирования генома клеток мозга, и успешно применили ее для редактирования гена GBA1, связанного с развитием болезней Гоше и Паркинсона, в нервных клетках мышей. Результаты первых опытов с этим вирусом были опубликованы в статье в научном журнале Science.

https://www.science.org/doi/10.1126/science.adm8386

"Мы модифицировали белковую оболочку вируса AAV9 таким образом, что она начала активно взаимодействовать с рецептором TFR1, который присутствует на поверхности клеток барьера, отделяющего мозг от кровотока. Благодаря этому частицы вируса с подобными модификациями активнее проникают через этот барьер, что в 40-50 раз повышает эффективность терапии по сравнению с оригинальной формой AAV9", - говорится в исследовании.

Это открытие было совершено группой американских и египетских ученых под руководством научного сотрудника Института Брода Бенджамина Девермана. Его научная команда уже много лет работает над созданием систем доставки генной терапии, которая могла бы успешно преодолевать так называемый гематоэнцефалический барьер (ГЭБ), отделяющий ткани мозга от кровеносной системы и мешающий чужеродным объектам проникать в нервную систему.

Профессор Деверман и другие ученые предположили, что эту проблему можно обойти, если встроить в поверхность вирусных частиц молекулы, которые бы взаимодействовали с рецептором TFR1 на поверхности клеток ГЭБ. Активация этого рецептора, как показали недавно проведенные опыты с антителами, создает поры внутри барьера, которые потенциально позволяют крупным молекулам, а также и частицам вирусов, проникать внутрь нервной системы.

Руководствуясь этой идеей, ученые встроили в случайные регионы белковой оболочки вируса AAV9 короткие цепочки аминокислот, активирующие рецептор TFR1, и проследили за их взаимодействиями с клетками ГЭБ. В ходе этих опытов биотехнологи отобрали самый эффективный вариант вируса, получивший имя BI-hTFR1, после чего проверили его работу в опытах на мышах, чьи клетки сосудов производили человеческую версию рецептора TFR1.

В ходе этих опытов ученые смогли успешно заменить мышиную версию гена GBA1, связанного с развитием болезней Паркинсона и Гоше, на его человеческий аналог. По оценкам исследователей, созданный ими вариант вируса примерно в 40-50 раз превзошел оригинальную версию AAV9 по уровню эффективности редактирования генома, что позволит использовать его для доставки генной терапии в клетки мозга в клинических условиях.

https://nauka.tass.ru/nauka/20823401, https://www.sciencedaily.com/releases/2024/05/240516160501.htm

Иллюстрация от авторов научной работы:

Brain vasculature (in blue) surrounded by RNA (in orange) transcribed from the gene delivered to the brain in humanized mice using an engineered AAV targeting the human transferrin receptor.

Источник: www.broadinstitute.org

Комментарии: