Мышечная дистрофия Дюшена быстро прогрессирующая болезнь, вызывающая слабость мышц во всем теле, а атрофия обусловлена дефицитом белка дистрофина. Исследователи из University of Missouri, National Center for Advancing Translational Sciences, University of Washington, and Solid Biosciences, LLC, разработали новый подход генной терапии, использующий в виде вектора adeno-associated virus, чтобы доставлять модифицированный ген дистрофина в мышцы, восстанавливая мышечную силу у мышей, очень сильно воспроизводящих тяжелый дефект, наблюдаемый у пациентов.

"Мышечная дистрофия Дюшена - это летальная истощающая болезнь, заставляющая молодых мальчиков после 10 лет оказываться в инвалидном кресле," говорит Dongsheng Duan. "Мы полгаем, что данные, представленные в нашем исследовании предоставляют неотразимые пре-клинические доказательства пригодности переноса с помощью adeno-associated virus (AAV) микро-дистрофинового гена пациентам с мышечной дистрофией Дюшена."

Целью гено-терапевтических подходов при мышечной дистрофии Дюшена является восстановление функциональной версии белка дистрофина, который обеспечивает стабильность мышечных клеток во время сокращений и важен для здоровья мышц. На сегодня отсутствует лечение болезни и лечением для большинства пациентов является контроль за симптомами и максимальное увеличение качества жизни. AAV является привлекательным устройством для переноса генов , поскольку определенного типа вирусы способны доставлять гены в мышцы тела и обнаруживают клинический потенциал в отношении лечения наследственных болезней, таких как спинальная мышечная атрофия.

Поскольку способность AAV's к переносу объема материала ограничена, поэтому исследователи разработали миниатюрные версии гена дистрофина, состоящие из критических последовательностей ДНК, необходимых для восстановления мышечной функции. Доставка этих с микро-дистрофином AAV векторов значительно ослабляла мышечную болезнь у животных, моделирующих мышечную дистрофию Дюшена. Но эти более ранние версии AAV векторов имели ограниченный потенциал, поскольку у них отсутствовал домен связывания nNOS, который облегчает кровоснабжение во время мышечных сокращений.

Чтобы преодолеть это ограничение, Duan и его группа University of Missouri и Jeffrey Chamberlain и его группа из University of Washington совместно разработали новый AAV micro-dystrophin вектор, содержащий критический nNOS-связывающий домен. Кроме того, этот вектор содержит новую регуляторную кассету, разработанную Stephen Hauschka, которая управляет экспрессией гена дистрофина специфически в мышечных клетках.

Чтобы продемонстрировать потенциал для клинического использования этого подхода Duan и его группа тестировали новый вектор на недавно разработанной мышиной модели, воспроизводящей мышечную дистрофию Дюшена. Спустя 15 недель после инъекцииAAV исследователи определяли высокие уровни микро-дистрофинового белка во всех скелетных мышцах у всех 10 обработанных мышей. Лечение микро-дистрофином существенно снижало образование рубцов в мышцах, затвердение и воспаление мышц. Более того, ex vivo и in vivo проверки двух разных ножных мышц выявили, что micro-dystrophin номализует силу скелетных мышц. Однако, ограничения, связанные с использованием мышей, не позволили оценить терапевтические эффекты на функцию сердца.

"Дальнейшие исследования, как полагаем, позволят нам разработать более эффективную терапию мышечной дистрофии Дюшена."

Microdystrophin Gene Therapy Shows Promise in Dogs with Duchenne Muscular Dystrophy, Study Shows

Инъекции небольшой, но функциональной формы гена дистрофина, наз. microdystrophin, собакам, страдающим от мышечной дистрофии Дюшена позволило восстановить мышечную силу и стабилизировать симптомы болезни.

"Этот новаторский подход сделал возможным лечение всех пациентов с мышечной дистрофией Дюшена независимо от ответственной генетической мутации," говорит Le Guiner, автор исследования "Long-term microdystrophin gene therapy is effective in a canine model of Duchenne muscular dystrophy," в Nature Communications. Исследователи использовали вирусный вектор для введения преобразованного microdystrophin 12 собакам породы Golden Retrievers обычно страдающих от DMD.

Установлено, что microdystrophin's пригодны для генотерапии у людей с DMD. Воздействие повышало уровни белка дистрофина у собак и существенно восстанавливало мышечную функцию. Клинические симптомы DMD у собак оказывались стабилизированными в течение более 2-х лет. Не выявлено существенных побочных эффектов от лечения.

"Это новое доказательство эффективности генотерапии мышечной дистрофии Дюшена расширяет терапевтический арсенал (exon skipping, CRISPR Cas-9, pharmacogenetics, etc.). Необходимо дальнейшее продвижение для завершения финальной фазы и трансформации этих научных успехов в лекарства для детей," говорит Serge Braun, науч. директор AFM-Telethon.

Исследования Genethon, the AFM-Telethon лаб., Inserm (Nantes), и University of London (Royal Holloway), было поддержано дотациями от French Telethon. "Мы приблизились к клиническим испытаниям на DMD пациентах," сказал Dickson. "Я благодарен также поддержке этих исследований AFM-Telethon и MDUK (Muscular Dystrophy UK), которые внесли существенный в это достижение."