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

Beveiligt het Georgië technologie-Geleide Centrum Nanomedicine voor Nucleoprotein Machines de Toelage van $16.1 Miljoen

Published on October 29, 2010 at 3:10 AM

Het Georgië technologie-Geleide Centrum Nanomedicine voor Nucleoprotein Machines heeft een toekenning van $16.1 miljoen vijf jaar als deel van zijn vernieuwing door de Nationale Instituten van Gezondheid (NIH) ontvangen.

Het acht-instelling onderzoeksteam is van plan om ontwikkeling van een klinisch haalbare technologie van de gencorrectie voor enig-genwanorde na te streven en de doeltreffendheid van de technologie met sikkelcelanemie aan te tonen.

Het centrum is één van acht die Centra van de Ontwikkeling NIH Nanomedicine in 2005 en 2006, een zeer belangrijk initiatief worden gevestigd van de doelstellingen op lange termijn van het nanomedicineonderzoek van NIH.

De Sikkelcelanemie is een genetische voorwaarde huidig bij geboorte die meer dan 70.000 Amerikanen beïnvloedt. Het impliceert één enkel veranderd gen dat abnormale hemoglobine - de proteïne produceert die zuurstof in het bloed draagt. In sikkelcelanemie, worden de rode bloedcellen hard, kleverig en „gestalte gegeven C“. De cellen van de Sikkel sterven vroeg, wat een constant tekort aan rode bloedcellen veroorzaakt. De abnormale cellen belemmeren ook de stroom in klein bloedvat, veroorzakend chronische pijn en andere ernstige problemen zoals besmettingen en scherp borstsyndroom.

„Alhoewel de onderzoekers het weten wordt de sikkelcelanemie veroorzaakt door één enkele A aan de verandering van T in het bèta-globingen, zijn er geen wijd - beschikbare behandeling,“ bovengenoemd centrum directeur Troep Bao, Robert A. Milton Chair in Biomedische Techniek in Wallace H. Coulter Afdeling van Biomedische Techniek bij Technologie van Georgië en Universiteit Emory. „Door de enige verandering direct en precies te bevestigen, hopen wij om de bevolking van de sikkelcel in de het bloedstroom van een individu te verminderen of te elimineren en de sikkelcellen te vervangen met gezonde rode bloedcellen.“

Het centrum is één van acht die Centra van de Ontwikkeling NIH Nanomedicine in 2005 en 2006, een zeer belangrijk initiatief worden gevestigd van de doelstellingen op lange termijn van het nanomedicineonderzoek van NIH. De centra hebben hoogst multidisciplinaire wetenschappelijke teams die biologen, artsen, wiskundigen, ingenieurs en computerwetenschappers omvatten. Door de intense concurrentie, selecteerde NIH vier centra voor tweede fase financiering, met inbegrip van geleid door Technologie van Georgië.

Naast deskundigen in de Afdeling van het Kouter van Biomedische Techniek op Technologie van Georgië en Universiteit Emory en de School van Chemische & Biomoleculaire Techniek bij Technologie van Georgië, zijn de onderzoekers van Medische Universiteit van Georgië, het Koude Laboratorium van de Haven van de Lente, het Universitaire Medische Centrum van New York, Massachusetts Institute of Technology, de Universiteit van Stanford en de Universiteit van Harvard ook lid van het centrum.

De benadering van de gencorrectie door het onderzoeksteam wordt voorgesteld om sikkelcelanemie te behandelen impliceert het leveren van gebouwde nucleases die van de zinkvinger (ZFNs) -- genetische schaar die besnoeiingsDNA bij een specifieke plaats -- en de correctiemalplaatjes van DNA in de kernen van hematopoietic stamcellen van het beendermerg van individuen met sikkelcelanemie worden geïsoleerd die. De onderzoekers kozen hematopoietic stamcellen omdat zij de voorlopers van alle bloedcellen zijn, met inbegrip van de cellen dysfunctioneel gemaakt in de patiënten van de sikkelcel. Hematopoietic stamcellen bezitten dergelijk machtig regeneratief potentieel dat de overplanting van zelfs één enkele hematopoietic stamcel volstaat om het volledige bloedsysteem van een organisme te herbouwen.

De onderzoekers plannen aan ingenieur en optimaliseren de proteïnen ZFN zodat zullen zij een dubbel-bundelonderbreking in DNA dichtbij de sikkelcelanemieverandering veroorzaken, daardoor activerend het gen voor correctie. De gebroken einden van DNA zullen de homologe weg van de nieuwe combinatiereparatie ingaan, die de genetische die informatie gebruiken zal door het donormalplaatje wordt verstrekt -- eerder dan de originele ontsierde informatie -- om de verandering te verbeteren. Wanneer de gen-verbeterde hematopoietic stamcellen terug in het lichaam worden ingespoten, zullen zij gezonde rode bloedcellen veroorzaken om de sikkelcellen te vervangen.

„Deze benadering vertegenwoordigt een significante paradigmaverschuiving in het huidige gen richten en de technologie van de gentherapie in die zin dat geen viraal-gebaseerde vector of buitenlandse DNA wordt gebruikt,“ verklaarde Bao, die ook een Universiteit van Technologie van Georgië van Techniek Voorname Professor is. „Wij denken het een veelbelovende benadering is omdat wij niet te hoeven om alle veranderingen in alle cellen te bevestigen; wij moeten slechts de bevolking van de sikkelcel zeer verminderen door die cellen met gezonde rode bloedcellen te vervangen.“

Er zijn significante uitdagingen in het bereiken van de doelstellingen van het centrum, met inbegrip van de behoefte het tarief van homologe nieuwe combinatie-bemiddelde gencorrectie dramatisch om te verhogen, de activiteit en de specificiteit van ZFNs te verbeteren om de efficiency van de gencorrectie te maximaliseren en potentieel schadelijke van-doelgevolgen te minimaliseren, de componenten te leveren noodzakelijk voor gencorrectie voor hematopoietic stamcellen met hoge efficiency en productie, ongewenste genomic herschikkingen te vermijden en engraftment van ZFN-Gewijzigde hematopoietic stamcellen te optimaliseren.

Om de efficiency van gencorrectie in de hematopoietic stamcellen te verhogen, zal de voorgestelde benadering van de gencorrectie een verschuiving in de keus van de reparatieweg van hethomologe eind toetreden naar homologe nieuwe combinatie vereisen. Om dit te verwezenlijken, zijn de onderzoekers van plan om methodes te gebruiken die zij zich in de laatste vier jaar hebben ontwikkeld de assemblage van reparatiecomplexen te visualiseren bij de plaatsen van de dubbel-bundelonderbreking en acties te ontwikkelen aan de keus van de verschuivingsweg naar homologe nieuwe combinatie.

Om activiteit te controleren ZFN zodat de ongewenste van-doelgevolgen of de genherschikkingen kunnen worden geminimaliseerd of worden vermeden, zijn de onderzoekers van plan om het ontwerp en de productie van de proteïnen te raffineren en te optimaliseren en photoactivatable proteïnen voor betere tijdelijke controle van activiteit te ontwikkelen ZFN. Bovendien door het onderzoeken van het lot en de dynamica van de gebouwde proteïnen en het donormalplaatje in levende cellen, en de weerslag en biologische gevolgen van ongewenste veranderingen en genherschikkingen, zal het onderzoekteam verder het proces verbeteren.

Met nieuwe die weergavesondes en methodes reeds in het Centrum Nanomedicine voor Nucleoprotein Machines worden ontwikkeld, zullen de onderzoekers systematisch elke stap in het proces van de gencorrectie waarnemen en kunnen optimaliseren. Zodra dat wordt verwezenlijkt, zal het onderzoekteam de benadering van de gencorrectie in een muismodel van sikkelcelanemie aantonen. Hun doel is aan te tonen dat de gen-verbeterde cellen het muis hematopoietic systeem kunnen opnieuw samenstellen en het sikkelcelanemiefenotype, volgens Bao omkeren.

„Wij willen ons op sikkelcelanemie concentreren om deze benadering aan te tonen, maar als wij succesvol zijn, kan de zelfde aanpak worden gevolgd om enkele andere 6.000 geschatte enige genwanorde in de wereld te behandelen vandaag, zoals blaasbindweefselvermeerdering en tay-Sachs,“ nam nota van Bao.

Bron: http://gtresearchnews.gatech.edu/

Last Update: 11. January 2012 20:34

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