Gehoorverlies (HL) is die mees algemene sensoriese gestremdheid siekte by mense.In ontwikkelde lande word ongeveer 80% van prelinguale doofheidgevalle by kinders deur genetiese faktore veroorsaak.Die algemeenste is enkelgeen-defekte (soos getoon in Fig. 1), daar is gevind dat 124 geenmutasies geassosieer word met nie-sindromiese gehoorverlies by mense, die res word deur omgewingsfaktore veroorsaak.'n Kogleêre inplanting ('n elektroniese toestel wat in die binneoor geplaas word wat elektriese stimulasie direk aan die gehoorsenuwee verskaf) is verreweg die doeltreffendste opsie vir die behandeling van ernstige HL, terwyl 'n gehoorapparaat ('n eksterne elektroniese toestel wat klankgolwe omskakel en versterk) Pasiënte met matige HL kan help.Daar is egter tans geen middels beskikbaar om oorerflike HL (GHL) te behandel nie.In onlangse jare het geenterapie toenemend aandag gekry as 'n belowende benadering om binneoor-disfunksie te behandel.
Fig1.Verspreiding van doofheid-geassosieerde variasietipe.[1]
Onlangs het wetenskaplikes van die Salk Instituut en die Universiteit van Sheffield 'n navorsingsresultaat in Molecular Therapy – Methods & Clinical Development [2] gepubliseer, wat breë toepassingsvooruitsigte vir in vivo geenterapie van oorerflike doofheid getoon het.Uri Manor, assistent-navorsingsprofessor by die Salk-instituut en direkteur van die Waitt-sentrum vir gevorderde biofotonika, het gesê hy is met ernstige gehoorverlies gebore en het gevoel dat die herstel van gehoor 'n wonderlike geskenk sou wees.Sy vorige navorsing het bevind dat Eps8 'n aktienregulerende proteïen is met aktienbindings- en afdekaktiwiteite;in kogleêre haarselle bestaan die proteïenkompleks wat deur Eps8 met MYO15A, WHIRLIN, GPSM2 en GNAI3 gevorm word hoofsaaklik in die meeste Die punte van lang stereosilia, wat saam met MYO15A BAIAP2L2 lokaliseer aan die punte van korter stereosilia, word benodig vir die instandhouding van haarbundels.Daarom kan Eps8 die lengte van die stereosilia van haarselle reguleer, wat noodsaaklik is vir normale gehoorfunksie;Eps8-uitwissing of -mutasie sal lei tot kort stereocilia, wat maak dat dit nie behoorlik klank in elektriese seine kan omskakel vir breinpersepsie nie, wat weer tot doofheid lei..Terselfdertyd het medewerker Walter Marcotti, 'n professor aan die Universiteit van Sheffield, gevind dat haarselle nie normaal kan ontwikkel in die afwesigheid van Eps8 nie.In hierdie studie het Manor en Marcotti saamgespan om te ondersoek of die toevoeging van Eps8 by stereosiliêre selle hul funksie kan herstel en op hul beurt gehoor by muise kan verbeter.Die navorsingspan het die adeno-geassosieerde virus (AAV) vektor Anc80L65 gebruik om die koderingsvolgorde wat wild-tipe EPS8 bevat in die koglea van Eps8-/- pasgebore P1-P2 muise af te lewer deur middel van ronde venster membraan inspuiting;in muis kogleêre haarselle Die funksie van stereocilia is herstel voordat hulle ryp geword het;en die herstel effek is gekenmerk deur beeldtegnologie en meting van stereocilia.Die resultate het getoon dat Eps8 die lengte van stereosilia verhoog en haarselfunksie in lae-frekwensie selle herstel het.Hulle het ook gevind dat die selle mettertyd hul vermoë verloor het om deur hierdie geenterapie gered te word.Die implikasie is dat hierdie behandeling moontlik in utero toegedien moet word, aangesien Eps8-/- haarselle moontlik verouder of onherstelbare skade opgehoop het nadat die muise gebore is."Eps8 is 'n proteïen met baie verskillende funksies, en daar is nog baie om te verken," het Manor gesê.Toekomstige navorsing sal insluit die ondersoek van die effek van Eps8-geenterapie in die herstel van gehoor by verskillende ontwikkelingstadia, en of dit moontlik is om behandelingsgeleenthede te verleng.Toevallig het professor KarenB Avraham van die Tel Aviv Universiteit in Israel in November 2020 sy resultate in die joernaal EMBO Molecular Medicine gepubliseer [3], met behulp van 'n innoverende geenterapie-tegnologie om 'n onskadelike sintetiese adeno-geassosieerde virus AAV9-PHP te skep.B, Die geen-defek in die haarselle van Syne4-/- muise is herstel deur 'n virus wat die koderingsvolgorde van Syne4 dra in die binneoor van muise te spuit, sodat dit die haarselle kan binnedring en die gedra genetiese materiaal vrystel, wat hulle toelaat om volwasse te word en normaal te funksioneer (soos in Fig. 2).
Fig2.Skematiese voorstelling van binneoor-anatomie, met 'n fokus op die orgaan van Corti en die sellulêre funksie van nesprin-4.
Dit kan gesien word dat die gebruik van geenterapie om die doel van die behandeling van oorerflike siektes op geenvlak te bereik deur enige gemuteerde gene vir behandeling in te voeg, te verwyder of reg te stel (dit wil sê die beheer van die genetiese veranderinge in die siekte) het 'n hoë kliniese effek.aansoek vooruitsigte.Die huidige geenterapiemetodes vir geneties gebrekkige doofheid kan in die volgende kategorieë verdeel word:
geen vervanging
Geenvervanging is waarskynlik die mees "eenvoudige" vorm van geenterapie, gebaseer op die identifisering en vervanging van 'n defekte geen met 'n normale of wilde-tipe kopie van die geen.Eerste suksesvolle binneoor geenterapie studie vir gehoorverlies wat veroorsaak word deur delesie van die vesikulêre glutamaat vervoerder 3 (VGLUT3) geen;AAV1-gemedieerde aflewering van eksogene VGLUT3-ooruitdrukking in binneoorhaarselle (IHC's) Kan lei tot volgehoue herstel van gehoor, gedeeltelike herstel van lint-sinaptiese morfologie en konvulsiewe reaksies [4].In die voorbeelde wat die twee AAV-afgelewerde geenvervangings insluit wat in die inleiding hierbo beskryf word, is dit egter belangrik om daarop te let dat die muismodelle wat gebruik word vir sekere tipes geen-uitwissing oorerflike gehoorverliesversteurings tydelik verskil van mense, en in P1 muise is die binneoor in die volwasse stadium van ontwikkeling.Daarteenoor word mense met 'n volwasse binneoor gebore.Hierdie verskil verhoed moontlike toepassing van die muisresultate op die behandeling van menslike oorerflike doofheidsversteurings, tensy geenterapie aan volwasse muisore gelewer word.
Gene redigering: CRISPR/Cas9
In vergelyking met "geenvervanging", het die ontwikkeling van geenredigeringstegnologie die begin van die behandeling van genetiese siektes van die wortel af gebring.Dit is belangrik dat die geenredigeringsmetode die tekortkominge van tradisionele ooruitdrukking geenterapiemetodes vergoed wat nie geskik is vir dominante oorerflike doofheidsiektes nie, en die probleem dat die ooruitdrukkingsmetode nie lank hou nie.Nadat Chinese navorsers spesifiek die Myo6C442Y mutant alleel in Myo6WT/C442Y muise uitgeslaan het deur gebruik te maak van die AAV-SaCas9-KKH-Myo6-g2 geenredigeringstelsel, en binne 5 maande na die uitklop, muise Die ouditiewe funksie van die model is herstel;terselfdertyd is ook waargeneem dat die oorlewingsyfer van haarselle in die binneoor verbeter is, die vorm van die silia gereeld geword het, en die elektrofisiologiese aanwysers is reggestel [5].Dit is die eerste studie ter wêreld wat CRISPR/Cas9-tegnologie gebruik vir die behandeling van oorerflike doofheid wat deur Myo6-geenmutasie veroorsaak word, en dit is 'n belangrike navorsingsvordering van geenredigeringstegnologie vir die behandeling van oorerflike doofheid.Die kliniese vertaling van behandeling bied 'n stewige wetenskaplike basis.
Genterapie afleweringsmetodes
Om geenterapie suksesvol te laat verloop, kan naakte DNS-molekules nie selle effektief binnedring nie weens hul hidrofilisiteit en negatiewe lading van fosfaatgroepe, en om die integriteit van die aangevulde nukleïensuurmolekules te verseker, moet 'n veilige en effektiewe metode gekies word.Die aangevulde DNA word aan die teikensel of weefsel gelewer.AAV word wyd gebruik as 'n afleweringsvoertuig vir siektebehandeling as gevolg van sy hoë aansteeklike effek, lae immunogenisiteit en breë tropisme na verskeie weefseltipes.Tans het 'n groot hoeveelheid navorsingswerk die tropisme van verskillende subtipes van AAV relatief tot verskillende seltipes in die muissnelle bepaal.Die gebruik van AAV-afleweringskenmerke gekombineer met selspesifieke promotors kan selspesifieke uitdrukking bewerkstellig, wat buite-teiken-effekte kan verminder.Daarbenewens, as alternatief vir tradisionele AAV-vektore, word nuwe sintetiese AAV-vektore voortdurend ontwikkel en toon voortreflike transduksievermoë in die binneoor, waarvan AAV2/Anc80L65 die algemeenste gebruik word.Nie-virale afleweringsmetodes kan verder verdeel word in fisiese metodes (mikro-inspuiting en elektroporasie) en chemiese metodes (lipied-gebaseerde, polimeer-gebaseerde en goue nanopartikels).Beide benaderings is gebruik in die behandeling van oorerflike doofheidsversteurings en het verskillende voordele en beperkings getoon.Benewens die afleweringsvoertuig vir geenterapie as 'n voertuig, kan verskillende benaderings vir in vivo geentoediening aangewend word gebaseer op verskillende teikenseltipes, toedieningsroetes en terapeutiese doeltreffendheid.Die ingewikkelde struktuur van die binneoor maak dit moeilik om teikenselle te bereik en die verspreiding van genoomredigeermiddels is stadig.Die membraneuse labirint is geleë binne die benige labirint van die temporale been en sluit die kogleêre buis, halfsirkelvormige buis, utrikel en ballon in.Die relatiewe isolasie daarvan, minimale limfatiese sirkulasie en skeiding van die bloed deur 'n bloed-doolhofversperring beperk die effektiewe sistemiese lewering van terapeutika slegs aan neonatale muise.Om virale titers te verkry wat geskik is vir geenterapie, is direkte plaaslike inspuiting van virale vektore in die binneoor nodig.Gevestigde roetes van inspuiting sluit in [6]: (1) ronde venster membraan (RWM), (2) trageostomie, (3) endolimfatiese of perilimfatiese kogleostomie, (4) ronde venster membraan plus Buisfenestrasie (CF) (soos in Fig. 3).
Fig3.Binneoor aflewering van geenterapie.
Alhoewel baie vooruitgang in geenterapie gemaak is, gebaseer op kliniese translasiedoelwitte, moet meer werk gedoen word voordat geenterapie 'n eerstelynbehandelingsopsie vir pasiënte met genetiese siektes kan word, veral in die ontwikkeling van veilige en effektiewe vektore en afleweringsmetode.Maar ons glo dat hierdie tipe behandelings in die nabye toekoms 'n stapelvoedsel van persoonlike terapie sal word en 'n groot positiewe impak op die lewens van mense met genetiese afwykings en hul gesinne sal hê.
Foregene het ook 'n hoë-deurset-siftingstel vir geteikende gene bekendgestel, wat vinnig is en omgekeerde transkripsie en qPCR-reaksies kan uitvoer sonder RNA-ekstraksie.
Produk skakels
Cell Direct RT-qPCR-stel—Taqman/SYBR GROEN I
Vir meer produkinligting, kontak asseblief:
Postyd: Sep-02-2022
