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Le Centre Dirigé par le tech de la Géorgie Nanomedicine pour des Machines de Nucléoprotéine Fixe $16,1 Millions Grant

Published on October 29, 2010 at 3:10 AM

Le Centre Dirigé par le tech de la Géorgie Nanomedicine pour des Machines de Nucléoprotéine a reçu une récompense de $16,1 millions pendant cinq années en tant qu'élément de son renouvellement par les Instituts de la Santé Nationaux (NIH).

L'équipe de recherche de huit-institution planification pour poursuivre le développement d'une technologie cliniquement viable de correction de gène pour des troubles de gène unique et pour expliquer l'efficacité de la technologie avec l'anémie falciforme.

Le centre est l'un de huit Centres de Développement de NIH Nanomedicine déterminés en 2005 et 2006, une initiative principale des objectifs à long terme de recherches du nanomedicine du NIH.

L'Anémie falciforme est un état génétique actuel à la naissance qui affecte plus de 70.000 Américains. Elle concerne un gène modifié unique qui produit l'hémoglobine anormale - la protéine qui transporte l'oxygène dans le sang. Dans l'anémie falciforme, les hématies sont dur, collant et « C » a formé. Les Cellules falciformes meurent précoce, qui entraîne une pénurie constante d'hématies. Les cellules anormales encrassent également le flux dans des petits vaisseaux sanguins, posant la douleur chronique et tout autre sérieux problème tel que des infections et le syndrome aigu de poitrine.

« Quoique les chercheurs savent l'anémie falciforme est provoquée par une mutation unique d'A à de T dans le gène de bêta-globine, il y a aucun largement - remède disponible, » a dit le directeur central Bande Bao, Robert A. Milton Chair en Génie Biomédical dans le Wallace H. Coulter Department du Génie Biomédical au Tech de la Géorgie et à l'Université d'Emory. « Par directement et avec précision fixant la mutation unique, nous espérons réduire ou éliminer la population de cellule falciforme dans le flot du sang d'une personne et remplacer les cellules falciformes par les hématies en bonne santé. »

Le centre est l'un de huit Centres de Développement de NIH Nanomedicine déterminés en 2005 et 2006, une initiative principale des objectifs à long terme de recherches du nanomedicine du NIH. Les centres ont des équipes scientifiques hautement multidisciplinaires qui incluent des biologistes, des médecins, des mathématiciens, des ingénieurs et des informaticiens. Par une concurrence forte, le NIH a sélecté quatre centres pour le financement de deuxième étape, y compris celui abouti par Tech de la Géorgie.

En plus des experts en matière de Service de Coutre de Génie Biomédical à l'Université de Tech et d'Emory de la Géorgie et à l'École du Bureau D'études Chimique et Biomoléculaire au Tech de la Géorgie, les chercheurs de la Faculté de Médecine de la Géorgie, le Laboratoire de Cold Spring Harbor, le Centre Médical d'Université de New York, le Massachusetts Institute of Technology, l'Université de Stanford et l'Université de Harvard sont également des membres du centre.

L'élan de correction de gène proposé par l'équipe de recherche pour traiter l'anémie falciforme concerne livrer des nucleases conçus de doigt à zinc (ZFNs) -- ciseaux génétiques qui ont coupé l'ADN à un site particulier -- et descripteurs de correction d'ADN dans les noyaux des cellules souche hématopoïétiques d'isolement dans la moelle osseuse des personnes avec l'anémie falciforme. Les chercheurs ont choisi des cellules souche hématopoïétiques parce qu'ils sont les précurseurs de tous les globules sanguins, y compris les cellules rendues dysfonctionnelles dans des patients de cellule falciforme. Les Cellules souche hématopoïétiques possèdent un tel potentiel régénérateur efficace que la greffe même d'une cellule souche hématopoïétique unique est suffisante pour reconstruire le système entier de sang d'un organisme.

Les chercheurs planification pour concevoir et optimiser les protéines de ZFN ainsi ils induiront une rupture de double-toron dans l'ADN près de la mutation d'anémie falciforme, lançant de ce fait le gène pour la correction. Les extrémités cassées d'ADN écriront la voie de réglage de recombinaison homologue, qui utilisera l'information génétique fournie par le descripteur de distributeur -- plutôt que l'information défectueuse initiale -- pour rectifier la mutation. Quand les cellules souche hématopoïétiques gène-rectifiées sont injectées de retour dans le fuselage, elles produiront les hématies en bonne santé pour remonter les cellules falciformes.

« Cet élan représente une variation significative de paradigme dans la désignation d'objectifs de gène et la technologie actuelles de thérapie génique du fait aucun vecteur viral-basé ou ADN étranger n'est utilisé, » Bao expliqué, qui est également un Professeur Discerné par Université de l'Ingéniérie de Tech de la Géorgie. « Nous pensons que c'est un élan prometteur parce que nous n'avons pas besoin de fixer toutes les mutations en toutes les cellules ; nous devons seulement réduire grand la population de cellule falciforme en remplaçant ces cellules par les hématies en bonne santé. »

Il y a des défis importants en atteignant les objectifs du centre, y compris la nécessité d'augmenter considérablement les tarifs de la correction recombinaison-assistée homologue de gène, d'améliorer l'activité et la spécificité de ZFNs pour maximiser l'efficience de correction de gène et de réduire à un minimum des effets potentiellement nuisibles de hors circuit-objectif, de fournir les composants nécessaires pour la correction de gène aux cellules souche hématopoïétiques avec la haute performance et le débit, d'éviter les réarrangements génomiques non désirés et d'optimiser la greffe des cellules souche hématopoïétiques ZFN-modifiées.

Pour augmenter l'efficience de la correction de gène dans les cellules souche hématopoïétiques, l'élan proposé de correction de gène exigera d'une variation dans le choix de voie de réglage de l'extrémité non-homologue se joignant vers la recombinaison homologue. Pour accomplir ceci, les chercheurs planification pour employer des méthodes qu'ils se sont développés pendant les quatre dernières années pour concevoir l'assemblage des composés de réglage aux sites de rupture de double-toron et pour développer des interventions pour changer de vitesse le choix de voie vers la recombinaison homologue.

Pour régler l'activité de ZFN de sorte que des effets de hors circuit-objectif ou les réarrangements génétiques non désirés puissent être réduits à un minimum ou évités, les chercheurs planification pour polir et optimiser le design et la production des protéines et pour développer les protéines photoactivatable pour un meilleur contrôle temporel d'activité de ZFN. De plus, en vérifiant le destin et la dynamique du descripteur de protéines et de distributeur conçu en cellules vivantes, et l'incidence et les effets biologiques des mutations non désirées et des réarrangements génétiques, l'équipe de recherche améliorera davantage le procédé.

Les sondes nouvelles et les méthodes de représentation déjà étant développé au Centre de Nanomedicine pour des Machines de Nucléoprotéine, les chercheurs pourront observer et optimiser systématiquement chaque phase dans le procédé de correction de gène. Une Fois Que ce fait, l'équipe de recherche expliquera l'élan de correction de gène dans un modèle de souris d'anémie falciforme. Leur objectif est d'expliquer que les cellules gène-rectifiées peuvent reconstituer le système hématopoïétique de souris et renverser le phénotype d'anémie falciforme, selon Bao.

« Nous voulons nous concentrer sur l'anémie falciforme pour expliquer cet élan, mais si nous sommes réussis, le même élan peut être adopté pour traiter certains des autres 6.000 a estimé des troubles de gène unique dans le monde aujourd'hui, comme la mucoviscidose et le Tay-Sachs, » Bao remarquable.

Source : http://gtresearchnews.gatech.edu/

Last Update: 11. January 2012 20:37

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