Wissenschaftler verwenden CRISPR für möglich, ‚bubble boy‘ Therapie

In präklinischen Studien, Stanford Wissenschaftler und Ihre Mitarbeiter nutzbar gemacht, dass die gen-editing-system CRISPR-Cas9 zu ersetzen, die das mutierte gen, die das Fundament der verheerenden immun-Krankheit.

Sehr selten, ein junge ist geboren mit einer mutation, die macht sein Immunsystem unfruchtbar—ohne jegliche und alle Zellen des Immunsystems. Die Krankheit, X-linked severe combined immunodeficiency, oder SCID-X1, oft bezeichnet als der bubble boy Krankheit. Es wirkt sich nur auf Männer und ist tödlich wenn Sie nicht behandelt, im ersten Jahr des Lebens.

Nun, Wissenschaftler an der School of Medicine und Ihre Mitarbeiter haben die gen-editing-system CRISPR-Cas9 zu entwickeln, eine neue Behandlung zu ergänzen immun-Zellen in Maus-Modellen von SCID-X1. Die Ergebnisse sind vielversprechend, die Wissenschaftler sagten, weil Sie glauben, die Behandlung könnte möglicherweise bei Menschen funktionieren, wie gut.

SCID-X1 betrifft etwa 1 in 50.000 männlichen Geburten. Die mit der Krankheit leiden unter einer lähmenden mutation in einem einzigen gen, IL2R gamma. Wenn dieses gen defekt ist, wird das Immunsystem nie entwickelt.

Die standard-Behandlung für Patienten mit SCID-X1 ist eine Knochenmark-Transplantation, die versorgt Sie mit Stammzellen, die Anlass für ein funktionierendes Immunsystem. Aber der transfer-Prozess ist schwierig und nicht garantiert, um zu arbeiten. So, Matthew Porteus, MD, Ph. D., professor von Kinderheilkunde, kam mit einer neuen Idee: korrigieren Sie die Gene in körpereigenen Zellen des Patienten.

Durch CRISPR-Cas9, Porteus und sein team haben genau das getan. Mit der Zell-Proben, die kamen von Leuten, die mit SCID-X1, die Forscher genetisch veränderte sich in der Klasse von Stammzellen, die Anlass zu Blut-und Immunzellen. Ihr Ansatz bekam das gen wieder zu arbeiten.

Jede Maus erhielt die bearbeiteten Zellen begann Generierung von neuen Immunzellen und angezeigt, keine nachweisbaren Nebenwirkungen. „Nach unserem wissen ist es das erste mal, dass menschliche SCID-X1 Zellen bearbeitet mit CRISPR-Cas9 wurde erfolgreich verwendet, um die menschliche immun-Zellen in einem Tiermodell“, sagte post-doc-Stipendiat Pavel Mara-Dinu, Ph. D.

Ein Papier beschreibt die Arbeit wurde online veröffentlicht 9. April in „Nature Communications“. Porteus ist der senior-Autor, und Pavel-Dinu ist der erste Autor.

Die Bearbeitung in einer Lösung

Gen-basierte Therapie für SCID ist nicht neu. In den 1990er Jahren, die Wissenschaftler begannen zu Plätschern in der gen-Therapien, die verwendet, ein virus zur Lieferung einer neuen, funktionalen IL2R gamma-gen. „Es war sehr effektiv, aber etwa 25 Prozent der Patienten entwickelten eine Leukämie, weil das virus integriert in einem fehlerhaften gen,“ Porteus sagte. „Es zeigte sich sowohl das Versprechen von dem, was gen-Therapie tun konnte, und markiert den Bereich, verbessert werden müssen.“

Porteus‘ – Ansatz verwendet CRISPR-Cas9, erstellen Sie einen Doppelstrang-Bruch in der DNA zu insert eine gesunde Kopie des IL2R gamma-gen in die Stammzellen, erstellen von Immunzellen.

Mit der gen-editing-system, die Wissenschaftler gezwickt Zellen aus sechs Personen, die mit SCID-X1 und pflanzte dann diese Zellen in Maus-Modellen von SCID-X1. Diese Mäuse wurden dann nicht nur in der Lage, Ihre eigenen Immunzellen, aber viele der bearbeiteten Zellen beibehalten, so genannte „stemness“, was bedeutet, dass Sie behielten Ihre Fähigkeit zu schaffen laufend neue Zellen.

„Die Idee ist, dass diese modifizierten Stammzellen entstehen die Blut-system und das Immunsystem für die Gesamtheit der Patienten Leben, die wir hoffentlich 90 oder mehr Jahren,“ Porteus sagte. „Und wir sehen Belege für die in unserer Studie.“

Knallen die Blase

„Wir haben gezeigt, dass dies eine neuartige und effektive Strategie, um potenziell Behandlung dieser Krankheit, aber die andere große Sache hier ist Sicherheit“ Porteus sagte. „Wir sehen überhaupt keine Auffälligkeiten bei den Mäusen, erhalten die Behandlung. Genauer gesagt, haben wir auch durchgeführt, genetische Analyse, um zu sehen, ob das CRISPR-Cas9-system aus DNA-Brüche an stellen, die es nicht sollen, und wir sehen keinen Beweis dafür.“ Das ist wichtig, Porteus sagte, weil es gewährleistet, dass andere, gesunde Gene sind nicht irrtümlich manipuliert werden.