Cystic Fibrosis: Therapy
МУКОВИСЦИДОЗ: ЛЕЧЕНИЕ

Correlation of delF508-CFTR activity with benzo(c)quinolizinium compaunds through facilitation of its processingin cystic fibrosis airway cells

DormerR.L, Derand К, McNeilly C.M, Mettey Y, Bulteau-Pignoux L, Metaye T, Vierfond J-M, Gray M.A, Galietta L.J.V, Morris M.R, Pereira M.M, Douli I.J.M, Becq А, McPherson M.A.
J.Cell Sci.114,N 22. P. 4073-81 (2001)

Впервые было установлено, что delF508-CFTR специфически ограничивается локализацией в эндоплазматическом ретикулеме примерно 80% необработанных лекарством клеток от пациентов с кистозным фиброзом, гомозиготных по delF508-CFTR мутации. Напротив 60-70% клеток от людей с CFTR дикого типа имеют апикальную локализацию. Применение лекарства МРВ-07 и его congener MPB-91? содержащих benzo(c)quinolizinium, вызывает драматическое перемещение delF508-CFTR в апикальную область как это происходит в клетках дикого типа. Сходный фармакологический эффект обнаруживается у пациентов с delF508/G551D формой кистозного фиброза.
Кистозный фиброз (муковисцидоз) вызывается мутациями в гене, кодирующем cystic fibrosis transmembrane conductance regulator (CFTR). CFTR обычно расположен в апикальной мембране эпителиальных клеток, где он действует как АМФ-зависимый хлорный канал и регулирует также секрецию белков и рециклинг плазматической мембраны (оболочки). Наиболее частыми мутациями являются делеции трех пар оснований, ведущие к потери фенилаланиновго остатка в положении 508 белка, delF508-CFTR. Нарушается активность хлорного канала Cl- из-за неправильного процессинга белка, который остается в эндоплазматическом ретикулеме. Задача восстановить процессинг дефектного мутантного CFTR белка. Установлено, что некоторые молекулы восстанавливают некоторые функции delF508 клеток, такие как xanthine производные IBMX и CPX , benzimidazolone NS004 и isoflavone производные genistein. Считается, что CPX связывается с delF508 белком и вляет на процесс его переноса. Авт. разработали систему для изучения локализации CFTR в только что изолипрованных нативных эпителиальных клетках воздушных путей от пациентов с муковисцидозом. С его помощью было установлено, что benzo(c)quinolizinium соединения влияют на активность и перенос delF508-CFTR. Перемещение большей части delF508-CFTR в апикальные мембраны клеток является главной ступенью в рациональной терапии кистозного фиброза.
Новые benzo(c)quinolizinium соединения, активирующие CFTR , вызывают появление CFTR Сд- транспортной активности в клетках, экспрессирующих delF508-CFTR, в результате перенаправления delF508-CFTR в апикальные мембраны нативных клеток дыхательных путей. Воздействие МРВ на на delF508-CFTR клетки не влияет на активность активируемых кальцием хлорных каналов, но объем-чувствительный транспорт анионов ингибируется по сравнению с необработанными клетками. Этот эффект не требует активности CFTR, достаточно расположения белка в мембранах.



PTC124 TARGETS GENETIC DISORDERS CAUSED BY NONSENSE MUTATIONS

Ellen M. Welch, Elisabeth R. Barton, Jin Zhuo, Yuki Tomizawa, Westley J. Friesen1, Panayiota Trifillis, Sergey Paushkin, Meenal Patel, Christopher R. Trotta, Seongwoo Hwang, Richard G. Wilde, Gary Karp, James Takasugi, Guangming Chen, Stephen Jones, Hongyu Ren, Young-Choon Moon, Donald Corson, Anthony A. Turpoff, Jeffrey A. Campbell, M. Morgan Conn, Atiyya Khan, Neil G. Almstead, Jean Hedrick, Anna Mollin, Nicole Risher, Marla Weetall, Shirley Yeh, Arthur A. Branstrom, Joseph M. Colacino, John Babiak, William D. Ju, Samit Hirawat, Valerie J. Northcutt, Langdon L. Miller, Phyllis Spatrick, Feng He, Masataka Kawana, Huisheng Feng, Allan Jacobson, Stuart W. Peltz (speltz@ptcbio.com) & H. Lee Sweeney

Nature 447,n7140, 87-91 (3 May 2007) | doi:10.1038/nature05756;


Нонсенс мутации способствуют преждевременному окончанию трансляции и обусловливают порядка 5–70% индивидуальных случаев большинства наследуемых болезней. Исследование нонсенс-мутациями вызываемого cystic fibrosis показало, что усиление синтеза специфического белка от менее 1% до менее 5% от нормальных уровней существенно снижает тяжесть или элиминирует принципиальные проявления болезни. Предпринята попытка поиска необходимого лекарства. которое способно супрессировать преждевременное окончание синтеза. Идентифицировано новое химическое соединение PTC124, которое избирательно индуцирует прочтение рибосомами кодонов преждевременного, но не обычного окончания считывания. Активность PTC124, оптимизированная использованием нонсенс-содержащих репортеров, способствует продукции dystrophin в первичных мышечных клетках от людей и mdx мышей, экспрессирующих нонсенс аллели dystrophin, и нормализует функцию поперечно-полосатых мышц у mdx мышей в течение 2–8 недель воздействия лекарства. PTC124 хорошо переносится животными при воздействии на плазму значительного избытка лекарства, необходимого для супрессии нонсенс мутаций. Избирательность PTC124 в отношении кодонов преждевременного окончания трансляции хорошо характеризуется профилем активности, оральным применением, а фармакологические свойства указывают на то, что это лекарство может иметь широкий клинический потенциал для лечения большой группы генетических нарушений.


Рисунки к статье

Exogenous control of mammalian gene expression via modulation of translational termination

Nature Medicine Technical Report (01 Sep 2006)

A newly discovered function for RNase L in regulating translation termination

Nature Structural & Molecular Biology Article (01 Jun 2005)