Gene-delivering病毒在一步达到大脑神经系统疾病的基因治疗

基因疗法可以治疗,甚至可能治愈,某些遗传疾病,但它是具有挑战性的交付的身体部位的治疗需要的地方。研究人员设计病毒腺相关病毒(装甲防护)提供其他货物的基因的功能复制特定的细胞和器官,但他们并不总是到达他们的目的地。

麻省理工和哈佛大学的研究人员已经开发出一种家族的装甲防护,能够达到大脑组织,特别具有挑战性的目标。团队展示,在发表的一项研究地中海,他们的装甲防护超过三次交付货物进入灵长类动物大脑比当前主要AAV运载工具,AAV9。

新的装甲防护可以穿过血脑屏障,这使得许多药物进入大脑。他们也积累在肝脏比AAV9少了很多,可能降低肝脏的副作用的风险已经在其他AAV9-based基因疗法。这个家庭的装甲防护,称为朋友的家庭,可能是一个更安全、更有效的方式提供基因疗法到大脑。

当然喽的装甲防护设计在实验室Sabeti,谁是一个研究所成员广泛,哈佛大学和哈佛大学教授陈T.H.公共卫生学院和霍华德·休斯医学研究所研究员。

“我们生成一个大规模的随机生成AAV衣壳和从那里缩小至能够进入大脑的老鼠和猕猴,传递遗传物质,实际上mRNA转录成,”研究作者艾莉斯坦顿说,哈佛医学院研究生Sabeti实验室。

一个保护壳

基因疗法包括DNA、RNA或其他分子运输到全身的运载工具,或向量。装甲防护是有前途的向量,因为病毒,他们有效地交付内容进入细胞。科学家取代装甲防护的天然有效载荷与治疗性DNA,基因编辑机械、或其他细胞内遗传信息,他们想要治疗疾病。

“装甲防护是一个很好的基因治疗载体,因为你可以把任何你想要的外壳的内部,这将保护它,让它变成一个各种各样的细胞类型,”斯坦顿说。

然而,绝大多数的注入AAV剂量通常最终在肝脏,这意味着高剂量的AAV需要甚至一小部分进入不同的靶组织,如大脑。在某些情况下,这些高剂量导致肝损伤在临床试验中,甚至死亡。

工程向量有效目标特定的细胞或器官可以帮助减少这些不必要的副作用。基因治疗研究人员正在努力使装甲防护更安全、更有效的通过改变氨基酸组成的病毒的外壳,或衣壳。因为可能有数十亿合成AAV衣壳,科学家可以修改数以千计数以百万计的病毒一次搜索适合一个特定的purpose-such穿过血脑屏障。

构建更好的向量

开发交付系统,可能有一天被用于不易治愈的神经系统疾病,斯坦顿和他的同事们专注于把装甲防护,穿过血脑屏障。他们转向Sabeti实验室开发的一种方法称为交付,科学家产生数以百万计的衣壳和寻找成功的装甲防护提供特定的靶细胞的有效载荷。使用交付团队开发的朋友家人穿过的装甲防护血脑屏障更有效地比AAV9-the只对使用fda批准的病毒载体神经系统。

他们发现朋友装甲防护的三倍有效生产治疗mRNA在猕猴大脑AAV9相比。

该小组还发现,改造的病毒有一个独特的拉大脑。PAL-treated猕猴有四分之一的病毒材料在他们的肝脏AAV9-treated灵长类动物一样,这表明新的衣壳可以帮助限制其他的肝毒性基因疗法。

作者说朋友装甲防护可能工作在人类如何与人类相似的猕猴,但补充道,装甲防护不适用于老鼠,很难测试向量疾病小鼠模型。前进,团队希望他们的工作将提供一个起点,更加有效的病毒载体。

“我们鼓励朋友家庭装甲防护的初步结果,并可以看到几种有前景的调查使用定向进化和工程,进一步提高效率,”Sabeti说。