Site Sponsors
  • Park Systems - Manufacturer of a complete range of AFM solutions
  • Oxford Instruments Nanoanalysis - X-Max Large Area Analytical EDS SDD
  • Strem Chemicals - Nanomaterials for R&D

Technologie-Geführte Nanomedicine Mitte Georgia für Nucleoprotein-Maschinen Befestigt $16,1 Million Grant

Published on October 29, 2010 at 3:10 AM

Die Technologie-Geführte Nanomedicine Mitte Georgia für Nucleoprotein-Maschinen hat einen Preis von $16,1 Million für fünf Jahre als Teil seiner Erneuerung durch die Nationalen Institute der Gesundheit (NIH) empfangen.

Das Achtinstitution Forschungsteam plant, Entwicklung einer klinisch lebensfähigen Genkorrekturtechnologie für Einzelgen Störungen auszuüben und die Wirksamkeit der Technologie mit Sichelzellenanämie zu demonstrieren.

Die Mitte ist eins von acht Entwicklungszentren NIH Nanomedicine, die im Jahre 2005 festgelegt werden und 2006, eine Schlüsselinitiative der Forschungsziele nanomedicine des NIHS langfristigen.

Sichelzellenanämie ist eine genetische Zustand, die an der Geburt vorhanden ist, die mehr als 70.000 Amerikaner beeinflußt. Sie bezieht ein einzelnes geändertes Gen mit ein, das anormales Hämoglobin - das Protein produziert, das Sauerstoff im Blut trägt. In der Sichelzellenanämie werden rote Blutkörperchen stark, klebrig und „C“ formte. Sichelzellen sterben früh, das einen konstanten Mangel an rote Blutkörperchen verursacht. Die anormalen Zellen verstopfen auch den Fluss in kleine Blutgefäße und verursachen die chronischen Schmerz und andere ernste Probleme wie Infektion und akutes Brustsyndrom.

„Selbst wenn Forscher wissen, wird Sichelzellenanämie durch eine einzelne A- bis T-Veränderung im Beta-globin Gen verursacht, gibt es kein breit - erhältliche Heilung,“ sagte Mitteldirektor Gruppe Bao, der Robert A. Milton Chair in der Biomedizinischen Technik im Wallace H. Coulter Department der Biomedizinischen Technik an Georgia-Technologie und an Emory-Universität. „Bis die einzelne Veränderung direkt und genau, regelnd, hoffen wir, die Sichelzellbevölkerung im Blutstrom einer Einzelperson zu verringern oder zu beseitigen und die Sichelzellen durch gesunde rote Blutkörperchen zu ersetzen.“

Die Mitte ist eins von acht Entwicklungszentren NIH Nanomedicine, die im Jahre 2005 festgelegt werden und 2006, eine Schlüsselinitiative der Forschungsziele nanomedicine des NIHS langfristigen. Die Mitten haben in hohem Grade multidisziplinäre wissenschaftliche Teams, die Biologen, Ärzte, Mathematiker, Ingenieure und Informatiker enthalten. Durch einen intensiven Wettbewerb wählte das NIH vier Mitten für zweite Phasenfinanzierung, einschließlich die aus, die durch Georgia-Technologie geführt wurde.

Zusätzlich zu den Experten in der Kolter-Abteilung der Biomedizinischen Technik an der Georgia Technologie-und Emory-Universität und an der Schule der Chemischen u. Biomolekularen Technik an Georgia-Technologie, sind- Forscher vom Medizinischen College von Georgia, Kaltes Feder-Hafen-Labor, New- YorkHochschulGesundheitszentrum, Massachusetts Institute of Technology, Universität von Stanford und Universität Harvard auch Bauteile der Mitte.

Der Genkorrekturanflug, der vom Forschungsteam vorgeschlagen wird, um Sichelzellenanämie zu behandeln, bezieht mit ein, ausgeführte Zinkfinger nucleases zu entbinden (ZFNs) -- genetische Scheren, die DNS an einer spezifischen Site schnitten -- und DNS-Korrekturschablonen in die Kerne von den hematopoietic Stammzellen getrennt vom Knochenmark von Einzelpersonen mit Sichelzellenanämie. Die Forscher wählten hematopoietic Stammzellen, weil sie die Vorläufer aller Blutzellen sind, einschließlich die Zellen gemacht dysfunktionell bei Sichelzellpatienten. Hematopoietic Stammzellen besitzen solches starke verbessernde Potenzial, dass Versetzung sogar einer einzelnen hematopoietic Stammzelle genügend ist, die gesamte Blutanlage eines Organismus umzubauen.

Die Forscher planen, die ZFN-Proteine auszuführen und zu optimieren, also verursachen sie einen Doppelstrang Bruch in der DNS nahe der Sichelzellenanämieveränderung, dadurch sie aktivieren sie das Gen für Korrektur. Die unterbrochenen DNS-Enden tragen die übereinstimmende Rekombinationsreparaturbahn ein, die die genetischen Informationen verwendet, die von der Spenderschablone bereitgestellt werden -- eher als die ursprünglichen defekten Informationen -- zu die Veränderung korrigieren. Wenn die Gen-korrigierten hematopoietic Stammzellen zurück im Gehäuse eingespritzt werden, produzieren sie gesunde rote Blutkörperchen, um die Sichelzellen auszutauschen.

„Dieser Anflug stellt einen beträchtlichen Paradigmenwechsel aktuellen Gendadurch in anvisieren und in der Gentherapietechnologie, dass kein Viren-basierter Vektor oder Fremd-DNA verwendet wird,“ erklärter Bao dar, der auch ein Georgia-Technologie-College der Technik Bemerkenswerten Professors ist. „Wir denken, dass es ein viel versprechender Ansatz ist, weil wir nicht brauchen, alle Veränderungen in allen Zellen zu regeln; wir müssen nur die Sichelzellbevölkerung groß verringern, indem wir ersetzen jene Zellen durch gesunde rote Blutkörperchen.“

Es gibt beträchtliche Herausforderungen, wenn man die Ziele der Mitte, einschließlich den Bedarf, die Kinetik der übereinstimmenden Rekombination-vermittelten Genkorrektur drastisch zu erhöhen, die Aktivität und die Besonderheit von ZFNs zu verbessern, um Genkorrektur-Leistungsfähigkeit zu maximieren und möglicherweise schädliche Ausziel Effekte herabzusetzen, die Bauteile zu entbinden erzielt, die für Genkorrektur an hematopoietic Stammzellen mit hoher Leistungsfähigkeit und Durchsatz, unerwünschte genomische Neuordnungen zu vermeiden und das engraftment von ZFN-geänderten hematopoietic Stammzellen zu optimieren notwendig sind.

Um die Leistungsfähigkeit der Genkorrektur in den hematopoietic Stammzellen zu erhöhen, benötigt der vorgeschlagene Genkorrekturanflug eine Schicht in der Reparaturbahnwahl vom nicht-übereinstimmenden Ende, das in Richtung zur übereinstimmenden Rekombination verbindet. Um dieses durchzuführen, planen die Forscher Methoden anzuwenden, die sie in den letzten vier Jahren sich entwickelten um die Montage von Reparaturkomplexen an den Doppelstrang Bruchsites sichtbar zu machen und Interventionen zu entwickeln um Bahnwahl in Richtung zur übereinstimmenden Rekombination zu verschieben.

Um ZFN-Aktivität zu steuern damit unerwünschte Ausziel Effekte oder Genneuordnungen herabgesetzt werden oder vermieden werden können, planen die Forscher die Auslegung und die Produktion der Proteine weiter zu entwickeln und zu optimieren und photoactivatable Proteine zur besseren zeitlichen Regelung von ZFN-Aktivität zu entwickeln. Darüber hinaus durch die Untersuchung des Schicksals und der Dynamik der ausgeführten Protein- und Spenderschablone in lebenden Zellen und die Vorkommen- und biologischeneffekte von unerwünschten Veränderungen und von Genneuordnungen, verbessert das Forschungsteam weiter den Prozess.

Wenn neuen Darstellungsfühlern und -methoden bereits in der Nanomedicine-Mitte entwickelt sind, für Nucleoprotein-Maschinen, sind die Forscher in der Lage, jeden Schritt im Genkorrekturprozeß zu beobachten und systematisch zu optimieren. Sobald das erreicht ist, demonstriert das Forschungsteam den Genkorrekturanflug in einem Mäusebaumuster der Sichelzellenanämie. Ihr Ziel ist, dass Gen-korrigierte Zellen die Mäusehematopoietic Anlage wieder herstellen und den Sichelzellenanämiephänotypus aufheben können, entsprechend Bao zu zeigen.

„Wir möchten uns auf Sichelzellenanämie konzentrieren, um diesen Anflug zu demonstrieren, aber, wenn wir erfolgreich sind, kann das gleiche Vorgehen angenommen werden, um einige der anderen 6.000 zu behandeln schätzte einzelne Genstörungen in der Welt heute, wie zystischer Fibrose und Tay-Sachs,“ notiertes Bao.

Quelle: http://gtresearchnews.gatech.edu/

Last Update: 11. January 2012 20:39

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this news story?

Leave your feedback
Submit