Zaloguj się, aby obserwować tę zawartość
Obserwujący
0
Terapia genowa uratuje płuca chorych?
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Medycyna
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Dependowirusy, czyli parwowirusy „stowarzyszone” z adenowirusami (AAV) to bardzo przydatne narzędzia w terapii genowej. Mogą one bowiem przenosić DNA do wnętrza komórki, a ponadto są nieszkodliwe dla człowieka. Dlatego też korzysta się z nich jako z nośnika informacji genetycznej potrzebne do zwalczania chorób.
Istnieją jednak poważne ograniczenia, które powodują, że w chwili obecnej ich użycie jest mocno limitowane i nie u wszystkich pacjentów można je wykorzystać, zatem nie wszyscy mogą zostać poddani terapii genowej.
Pierwsze z tych ograniczeń to ograniczana zdolność AAV do przyczepiania się do komórek. Ograniczenie drugie to ludzki układ odpornościowy. Szacuje się, że 50–70% ludzi jest odpornych na zakażenie AAV, gdyż już wcześniej zetknęli się z jakąś formą tego wirusa. W ich przypadku terapie genowe nie zadziałają, gdyż układ odpornościowy zdąży zniszczyć wirusa zanim ten wniknie do komórki, przekazując jej materiał genetyczny potrzebny do prowadzenia terapii. Z tego też powodu jednym z ważniejszych pól badań nad terapiami genowymi są próby oszukania układu odpornościowego.
Doktor George Church z Uniwersytetu Harvard we współpracy z Google Research i Dyno Therapeutics wykorzystał technikę głębokiego uczenia się do zaprojektowania bardzo zróżnicowanych wariantów kapsydu (płaszcza białkowego) wirusa AAV. Naukowcy skupili się na sekwencjach genomu wirusa, które kodują kluczowy segment protein odgrywający kluczową rolę w infekcji docelowych komórek oraz w rozpoznawaniu wirusa przez układ odpornościowy.
Specjaliści wykazali, ze dzięki wykorzystaniu sztucznej inteligencji możliwe jest zaprojektowanie olbrzymiej liczby zróżnicowanych kapsydów, które później można poddać testom pod kątem ich zdolności do uniknięcia ataku ze strony układu odpornościowego. Naukowcy wyszli od niewielkiej ilości danych na temat kapsydu, by docelowo uzyskać 200 000 wariantów.
Nasze badania jasno pokazują, że maszynowe uczenie się pozwala na zaprojektowanie olbrzymiej liczby wariantów, znacznie większej niż istnieje w naturze. Wciąż udoskonalamy naszą technikę, by nie tylko stworzyć nośniki, które poradzą sobie z problemem ataku ze strony układy odpornościowego, ale będą też bardziej efektywnie i selektywnie przyczepiały się do wybranych rodzajów tkanek, mówi doktor Eric Kelsic, dyrektor i współzałożyciel firmy Dyno Therapeutics.
Z artykułu opublikowanego na łamach Nature dowiadujemy się, że wstępna ocena zaprojektowanych przez sztuczną inteligencję kapsydów wykazała, że niemal 60% może się sprawdzić. To znaczny. postęp. Obecnie do różnicowania kapsydów wykorzystuje się przypadkową mutagenezę, gdzie odsetek przydatnych kapsydów jest mniejszy niż 1%.
Im bardziej odbiegniemy od naturalnego wyglądu AAV, tym większe prawdopodobieństwo, że układ odpornościowy go nie rozpozna, dodaje doktor Sam Sinai, drugi z założycieli Dyno Therapeutics, który stał na czele zespołu prowadzącego modelowanie komputerowe. Kluczem do odniesienia sukcesu jest jednak wyprodukowanie kapsydu, który w sposób stabilny przeniesie ładunek DNA. Tradycyjne metody uzyskiwania takiego kapsydu są bardzo czaso- i zasobochłonne, a w ich wyniku utrzymujemy bardzo mało przydatnych kapsydów. Tutaj zaś możemy szybko uzyskiwać dużą różnorodność kapsydów AAV, które są bazą do udoskonalanie terapii genowych dostępnych dla większej liczby osób".
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Międzynarodowy zespół naukowy miał wyjątkową okazję zbadania wczesnej fazy zainfekowania tkanek koronawirusem u pacjentów, u których jeszcze nie pojawiły się objawy COVID-19. Uczeni z University of Chicago oraz Zhongnan Hospital w Wuhan, badali tkankę płuc, którą usunięto pacjentom z powodu gruczolakoraka. Później okazało się, że już w czasie zabiegu osoby te były zarażone SARS-CoV-2. Pojawiła się więc unikatowa okazja przyjrzenia się bardzo wczesnemu stadium rozwoju COVID-19.
To pierwsze badania opisujące patologię choroby spowodowanej przez SARS-CoV-2 czyli COVID-19. Dotychczas nie przeprowadzono bowiem biopsji ani autopsji. Jako, że obaj pacjenci w chwili operacji nie wykazywali objawów choroby, obserwowane przez nas zmiany to prawdopodobnie wczesne fazy patologii płuc wywołanej COVID-19, mówi jeden z głównych autorów badań Shu-Yuan Xiao z Chicago. Dzięki takiemu zbiegowi okoliczności może to być jedyna okazja, by zbadać wczesną fazę rozwoju choroby. Taka okazja może po raz drugi się nie powtórzyć. Autopsje czy biopsje pokażą nam bowiem późne lub końcowe stadia rozwoju, dodaje uczony.
Dotychczas naukowcy wykonali opisy kliniczne choroby, znamy też opisy badań obrazowych. Jednak badań patologicznych jeszcze nie prowadzono. Przyczynami braku badań patologicznych z autopsji lub biopsji są m.in. gwałtowne pojawienie się epidemii, bardzo duża liczba pacjentów w szpitalach, niedostateczna liczba personelu medycznego oraz duża liczba zakażeń. To wszystko powoduje, że inwazyjne techniki diagnostyczne nie są obecnie priorytetem, zauważają autorzy badań.
Szczęśliwie dla nauki zdarzyło się tak, że w czasie, gdy wybuchła epidemia, operowano dwie osoby, u których konieczne okazało się wycięcie tkanki płuc, a później okazało się, że w chwili operacji obie osoby były zarażone koronawirusem.
Pierwsza z tych osób to 84-letnia kobieta. Przyjęto ją do szpitala po wykryciu guza w prawym płucu. Kobieta od 30 lat cierpiała na nadciśnienie, miała też cukrzycę. Mimo operacji i intensywnej opieki medycznej pacjentki nie udało się uratować. Później okazało się, że osoba, z którą leżała na jednej sali w szpitalu, była zainfekowana SARS-CoV-2.
Drugim pacjentem był 73-letni mężczyzna u którego, również w prawym płucu, zauważono niewielkiego guza. Mężczyzna ten od 20 lat cierpiał na nadciśnienie. Dziewięć dni po operacji pojawiła się u niego gorączka, suchy kaszel, bóle w mięśniach i klatce piersiowej. Testy potwierdziły zarażenie SARS-CoV-2. Po 20 dniach leczenia na oddziale zakaźnym mężczyzna został wypisany do domu.
Badania patologiczne tkanki płucnej pobranej od obu pacjentów wykazały, że oprócz guza widoczne są też w niej obrzęk, wysięk białkowy, ogniskowa reaktywna hiperplazja pneumocytów z niejednolitym zapalnym naciekiem komórkowym oraz komórczaki. Obecność zmian chorobowych na długo przed wystąpieniem objawów zgodne jest z długim okresem inkubacji COVID-19, który zwykle wynosi od 3 do 14dni.
Mimo, że u badanej kobiety nigdy nie rozwinęła się gorączka, to jednak pełna morfologia krwi – szczególnie z 1. dnia po operacji – wykazała wysoki poziom białych krwinek i limfocytopenię, co jest zgodne z obrazem klinicznym COVID-19. Autorzy badań zauważają, że może być to pomocne spostrzeżenie na przyszłość. Naukowcy stwierdzili również, że czas, jaki upływa przed pojawieniem się pierwszych zmian chorobowych w płucach a pojawieniem się pierwszych objawów COVID-19 może być dość długi. Nawet u osób, które mają gorączkę, próbka pobrana z gardła do dalszych badań może dać wynik ujemny, gdyż wirus może nie być jeszcze obecny w górnych drogach oddechowych, pomimo wywołania stanu zapalnego w płucach.
Odkrycia te wyjaśniają również, dlaczego na wczesnym etapie epidemii doszło do tak wielu zarażeń wśród pracowników służby zdrowia. Wiele osób zgromadziło się w szpitalach, nie wykazywali oni objawów, a przyjmujący ich lekarze i pielęgniarki nie byli odpowiednio chronieni.
Autorzy powyższych badań mają nadzieję, że gdy zostaną też wykonane badania tkanek osób zmarłych i wykazujących objawy COVID-19, zyskamy pełniejszą wiedzę na temat choroby i jej rozwoju od samych początków do jej ostrej fazy. Pobrane próbki mogą też posłużyć do udoskonalenia testów diagnostycznych.
Opis badań został udostępniony w sieci [PDF].
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Naukowcy z Uniwersytetu w Waterloo opracowali nową metodę zapobiegania i leczenia chlamydiozy, jednej z najczęstszych chorób przenoszonych drogą płciową.
Metoda Kanadyjczyków nie opiera się na antybiotykach. To rodzaj terapii genowej. Pojedyncza dawka zapewnia ok. 65% skuteczność zapobiegania infekcji.
Ponieważ problem antybiotykooporności narasta, mogą się pojawić chlamydiozy, których się nie będzie dało leczyć tradycyjnymi metodami [...]. Nieleczenie bądź długotrwała terapia mogą prowadzić do niepłodności i innych problemów rozrodczych, dlatego znalezienie rozwiązania jest kluczową kwestią - podkreśla prof. Emmanuel Ho.
Ponieważ w USA Agencja ds. Żywności i Leków zatwierdziła niedawno pierwszy lek bazujący na siRNA [krótkim interferującym RNA], mamy nadzieję, że taki rodzaj badań [i terapii] stanie się w przyszłości bardziej dostępny.
Metoda opracowana w laboratorium Ho nie dopuszcza do wnikania tzw. ciałek podstawowych (ang. elementary body, EB) do komórek gospodarza. Jeśli jakieś EB przejdą jednak proces endocytozy, są niszczone.
Udało się to dzięki zastosowaniu siRNA obierających na cel gen PDGFR-β. Opracowany przez zespół nanocząsteczkowy preparat (PDGFR-β siRNA-PEI-PLGA-PEG NP) jednocześnie wywołuje autofagię i knock down (rozbicie) PDGFR-β (gen ten koduje białko powierzchniowe ważne dla wiązania C. trachomatis).
Obierając na cel PDGFR-β, hamowaliśmy powstawanie białka wykorzystywanego przez chlamydie do dostania się do komórek żeńskiego układu rozrodczego - tłumaczy Ho.
Części bakterii uda się, oczywiście, wniknąć do komórek gospodarza, ale na taką okoliczność Kanadyjczycy również mają rozwiązanie; ich preparat ma wtedy aktywować autofagię.
Ponieważ siRNA nie jest w stanie dostać się samodzielnie do komórek, by zmniejszyć ekspresję PDGFR-β i zapobiec wiązaniu Ch. trachomatis, w nowej metodzie terapii genowej trzeba było zastosować unikatowe nanocząstki.
Gdy symultanicznie działały szlak niszczenia na drodze autofagii i hamowanie wiązania Ch. trachomatis, wewnątrzkomórkowa produkcja formy aktywnej metabolicznie - ciałka siateczkowatego (ang. reticulocyte body, RB) spadała o 65%, a uwalnianie nowych EB, które zakażają następne komórki, zmniejszało się o ok. 67%.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
W USA terapie genowe przestają być objęte specjalnym nadzorem. Urzędy odpowiedzialne za nadzór nad rynkiem medycznym stwierdziły, że to, co niegdyś było egzotyczną dziedziną nauki stało się standardową formą działania w medycynie i nie jest obciążone nadzwyczajnym ryzykiem.
Dotychczas wszystkie wnioski o rozpoczęcie badań nad terapiami genowymi musiały zostać zaakceptowane przez specjalny panel specjalistów z Narodowych Instytutów Zdrowia. Teraz akceptacja taka nie będzie wymagana, a panel będzie sprawował rolę doradczą. Zmieni się też postępowanie Food and Drug Administration, która ma traktować terapie genowe jak wszystkie inne terapie czy procedury medyczne i stosować do nich takie same przepisy oraz zasady.
Urzędnicze propozycje to ważny kamień milowy, który może przyczynić się do przyspieszenia prac nad terapiami genowymi. Jednak część ekspertów uważa, że jest zbyt wcześnie na rezygnację ze specjalnego nadzoru nad takimi terapiami. "To nie jest dobry moment, by dokonywać takich decyzji opierając się na stwierdzeniu, że znamy związane z tym ryzyka", stwierdza Midred Cho, bioetyk z Uniwersytetu Stanforda.
Gdy po raz pierwszy pojawiły się terapie genowe, budziły one tyle obaw i zastrzeżeń, że w NIH powołano Recombinant DNA Advisory Committee (RAC), którego celem jest analiza każdego z eksperymentów i potencjalnych skutków dla pacjentów. Gdy w 1999 roku nastolatek zmarł po terapii genowej badania na tym polu zostały wstrzymane.
Od tamtego czasu nauka poczyniła jednak duże postępy i w ubiegłym roku FDA zatwierdziła pierwsze w USA terapie genowe na nowotowory i wrodzoną ślepotę.
Dyrektor NIH Francis Collins i szef FDA Scott Gottlieb napisali, że najwyższy czas, by FDA mogło samodzielnie zatwierdzać terapie genowe, bez potrzeby starania się przez ich twórców o zatwierdzenie również ze strony NIH.
Obecnie w USA złożono ponad 700 wniosków na eksperymenty z terapiami genowymi. Nie jest nierozsądnym przewidywanie, że pewnego dnia terapie genowe staną się standardowymi procedurami medycznymi. Narzędzia, których używamy do oceny innych dziedzin medycyny będą teraz używane także do oceny terapii genowych, stwierdzili obaj menedżerowie.
FDA ma odpowiednie narzędzia, by się tym zająć. Nie sądzę, byśmy mieli do czynienia z jakąś wielką deregulacją. Nikt nie chce, by doszło do jakiegoś wypadku podczas prób klinicznych terapii genowych. Ścisły nadzór, czy to jednej czy dwóch instytucji, jest niezwykle ważny, mówi Leigh Turner z Centrum Bioetyki University of Minnesota. Z kolei Jeffrey Kahn, dyrektor Instytutu Bioetyki Uniwersytetu Johnsa Hopkinsa zauważa, że obecne działania są zgodne z wystawionymi przed laty rekomendacjami Institute of Medicine. Mamy odpowiednie mechanizmy chroniące pacjentów. Nie ma już potrzeby traktowania tych terapii w szczególny sposób.
Jednak pani Cho, która jest członkiem RAC, zauważa, że terapie genowe są niezwykle skomplikowane i wciąż do końca nie wiemy, jak wiele z nich działa. Mamy tutaj do czynienia zarówno z cudownymi ozdrowieniami i wycofaniem się choroby, jak i ze spektakularnymi porażkami.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Choroby demielinizacyjne, np. stwardnienie rozsiane, prowadzą do uszkodzenia osłonek mielinowych nerwów. Utrudnia to przewodzenie sygnału, przez co pojawiają się zaburzenia ruchu, czucia itp. Naukowcy z California Institute of Technology (Caltech) opracowali terapię genową, która wzmaga tworzenie nowych oligodendrocytów, czyli komórek wytwarzających mielinę, z komórek macierzystych i progenitorowych mózgu.
Nową terapię przetestowano na mysim modelu stwardnienia rozsianego. Zespół doktora Benjamina Devermana wykorzystał czynnik hamujący białaczkę (ang. leukemia inhibitory factor, LIF), cytokinę wpływającą na różnicowanie i namnażanie różnych komórek i ograniczającą atakowanie mieliny przez komórki układu odpornościowego.
Wg akademików, LIF umożliwia remielinizację przez stymulowanie komórek progenitorowych oligodendrocytów do namnażania i różnicowania się w oligodendrocyty. Mózg co prawda potrafi wytwarzać oligodendrocyty, ale często jego reakcja na demielinizację nie jest wystarczająco silna.
Badacze wątpili w skuteczność pojedynczego czynnika [...]. Sądzono, że trzeba posłużyć się czynnikami stymulującymi podział i ekspansję populacji progenitorowej, a później dodać kolejne czynniki kierujące przekształceniem w dojrzałe komórki produkujące mielinę. Kiedy jednak w ramach naszego eksperymentu zastosowaliśmy terapię wyłącznie LIF, stymulował on zarówno namnażanie komórek progenitorowych, jak i różnicowanie w dojrzałe oligodendrocyty. Gdy już pobudzono podział komórek progenitorowych, nie trzeba było ich instruować, co mają robić. Same wiedziały, czego organizm potrzebuje. Mózgowy poziom oligodendrocytów wzrósł do widywanego u zdrowych osobników.
Ekipa z Caltechu podkreśla, że podawanie LIF bezpośrednio do mózgu pozwala uniknąć efektów ubocznych leczenia w formie kroplówek czy dożylnych iniekcji. Deverman uważa, że nową metodę można by wykorzystać w przypadku pacjentów po urazach rdzenia, u których aksony ocalałych neuronów również przechodzą demielinizację.
W najbliższej przyszłości Amerykanie chcą ulepszyć wirusy dostarczające gen LIF. Zawsze istnieje bowiem obawa, że wirus nie trafi we właściwe miejsce albo że nie będzie można kontrolować ilości powstającej glikoproteiny - wyjaśnia Paul Patterson.
Obecne metody leczenia stwardnienia rozsianego polegają na modulowaniu i tłumieniu układu odpornościowego. O ile jednak obniża to prawdopodobieństwo nawrotu, nie pomaga w odtworzeniu osłonek mielinowych. W przypadku metody z Caltechu regeneracja następuje.
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.