世界中で1,400万人が心臓の拡大、または肥大性心筋症(HCM)に苦しんでいます。これは、心臓の壁を厚くし、臓器が血液を送り出すのが難しくなりますが、それらの多くはそれを知りません。
現在、シェリー・ガオは、化学および生体分子工学(CBE)およびペン・エンジニアリング内のバイオエンジニアリング(BE)の大統領ペンコンパクト准教授、およびベイラーカレッジオブメディシンカレッジ内の内分泌学、糖尿病、代謝の准教授であるZheng Sunが、国立心臓、Lung、およびBlood Institute(NHLBI(NHLBI)から2.6百万ドルを受け取っています(NHLBI)(NHLBI) HCMを引き起こす根本的な突然変異の1つに対処できる編集ツール。
HCMの多くの症例は、単一の遺伝子の突然変異に追跡できます。単一の遺伝子編集治療がこれらの症例を治す未来を想像できます。」
Sherry Gao、Penterial Penn Compact化学および生体分子工学(CBE)およびPenn Engineering内のバイオエンジニアリング(BE)の准教授
オフターゲットの危険
遺伝子編集の最大の課題の1つは、遺伝子編集者がDNAまたはRNAのセクションを変更する場合、「オフターゲット」である「オフターゲット」です。
ノーベル賞を受賞したCRISPRを含む遺伝子編集の進歩にもかかわらず、オフターゲットは依然として一般的です。 「30億文字のDNA文字で単一の突然変異を修正したい場合は、1文字を修正しています」とSunは言います。 「途方もない正確さが必要です。」
遺伝子編集のためのより安全な方法
2023年、GAOのラボは、特別なメカニズムを使用してオフターゲット変異の可能性を減らす新しいタイプの遺伝子エディターであるスプリットアデニンベースエディター(SABE)を開発しました。 「私たちは、編集者を2つのタンパク質に分割します。これは、小分子で結合されたときにのみ機能する場合にのみ機能します」とGAOは言います。 「それはスイッチのようなものです – 小分子がないとき、遺伝子編集活性はありません。」
新しい資金により、GAOと彼女の協力者は、そのツールの機能を拡張して、遺伝コードでより多様な文字を交換できるようにします。 「私たちの最初のバージョンは、aをaのAを交換するだけです」とGao氏は言います。 「TのC、GのCなどを切り替えることができるようにしたい。」
チームはまた、他のさまざまな小分子候補をテストして、すでに臨床試験を受けており、人間の健康に安全であることが証明された薬がツールを活性化できるかどうかを確認します。
心を癒します
PennのGAOのラボは分子工学に焦点を当てていますが、BaylorのSunのラボは、動物モデルのこれらの開発されたスプリットベース編集ツールをテストして、ミオシン結合タンパク質3(MYCBP3)の変異を正常に修正できるかどうかを判断します。
MyCBP3タンパク質の変異は、同じ家族の複数のメンバーに影響を与える疾患の一般的な変異体である家族性HCMの10症例で約4を引き起こします。 「目標は、遺伝子エディターを微調整して、変異を効率的かつ安全に修正できるようにすることです」とSunは言います。
MYCBP3の修正に加えて、グループはアテローム性動脈硬化症と血液コレステロールの調節に関連する遺伝子であるPCSK9の修飾を試みます。 「その遺伝子を倒すことができれば、脳卒中のような心血管疾患を予防するのに役立つ可能性がある」とGaoは言います。
最終的に、研究者は、このようなツールの安全性を改善するためにオフターゲットを減らし、一般的な心血管遺伝疾患の治療にかなりの侵入をすることにより、賞が遺伝子編集の進歩をもたらすことを望んでいます。
ソース:
#新しい遺伝子編集アプローチは一般的な遺伝性心臓病の背後にある突然変異を標的にします