Замена одной аминокислоты в сотни раз повышает эффективность генной терапии
Ученые университета Флориды, работающие под руководством профессора Аруна Шриваштавы (Arun Srivastava), разработали новую версию аденоассоциированного вируса, почти в 30 раз более эффективную, чем вирусные векторы, традиционно используемые в генной терапии.
Аденоассоциированные вирусы считаются оптимальными векторами для генной терапии, т.к. они способны инфицировать клетки, не вызывая заболевания. Однако для успешной доставки терапевтического гена в ядро клетки необходимы триллионы вирусных частиц.
На основании собственных данных и результатов, полученных другими группами, авторы объясняют это тем, что организм не только пытается избавиться от вирусов с помощью иммунной системы, но и процессами, происходящими после проникновения вирусных частиц в цитоплазму клетки, в результате чего бОльшая их часть не достигает ядра.
Клетка ошибочно принимает частицы аденоассоциированного вируса за собственные аномальные белки и помещает их внутрь мембранных органелл – протеасом, расщепляющих клеточный мусор.
Исследователи утверждают, что в этом виновата аминокислота тирозин, входящая в состав оболочки вирусных частиц.
В состав тирозина входит гидроксильная группировка, притягивающая содержащиеся в цитоплазме клетки фосфаты. Присоединение фосфатного иона к гидроксильной группе является сигналом протеасоме о необходимости устранения мусора.
В белках оболочки аденоассоциированного вируса содержится несколько молекул тирозина. Авторы создали несколько вирусных векторов, в каждом из которых одну из молекул тирозина заменяли другой аминокислотой – фенилаланином, отличающимся от тирозина только отсутствием гидроксильной группировки. Во все векторы был также встроен ген фактора свертывания крови IX, отсутствующего в организме больных гемофилией В.
В экспериментах с использованием образцов тканей эффективность одного из новых векторов в течение 48 часов была в 11 раз выше стандарта. Результаты, полученные в экспериментах на мышах, превзошли все ожидания: спустя две недели после инъекции одного из новых векторов экспрессия терапевтического гена была в 29 раз выше, чем при введении в 10 раз более высокой дозы стандартного вектора.
Авторы считают, что этот эффект обусловлен тем, что благодаря отсутствию тирозина вирус чаще избегает фосфорилирования и достигает ядра. В настоящее время они работают над созданием «идеального вектора», лишенного всех семи молекул тирозина. В планы на будущее входит также совместное со специалистами университета Северной Каролины тестирование векторов на собаках с гемофилией и, при получении положительных результатов, проведение клинических испытаний.
Кроме повышения эффективности, усовершенствованный вектор снизит затраты на генную терапию, т.к., по оценкам ученых, для получения терапевтического эффекта требуется около 100 миллиардов новых векторов по сравнению с 10 триллионами стандартных вирусных частиц.
Портал «Вечная молодость» www.vechnayamolodost.ru по материалам University of Florida
22.05.2008