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

Грузия Tech-Led Наномедицина Центр нуклеопротеида Машины Защищает $ 16,1-миллионный грант

Published on October 29, 2010 at 3:10 AM

Джорджии под руководством Наномедицина Центр нуклеопротеида машины получила награду $ 16,1 млн. сроком на пять лет в рамках его возобновления на Национальных Институтов Здоровья (NIH).

Восьми-исследовательское учреждение команда планирует проводить развития клинически жизнеспособной технологии генной коррекции для одного гена расстройств и продемонстрировать эффективность технологии с серповидно-клеточной анемией.

Центр является одним из восьми NIH Наномедицина Центры развития создан в 2005 и 2006 годах из ключевых инициатив долгосрочных целей НИЗ наномедицины исследований.

Серповидно-клеточная анемия является наследственным заболеванием присутствуют при рождении, что влияет на более чем 70 тысяч американцев. Она включает в себя один измененный ген, который производит аномальный гемоглобин - белок, который переносит кислород в крови. В серповидно-клеточной анемией, эритроциты становятся твердыми, липкими и "С" формы. Серп клетки умирают рано, что приводит к постоянной нехватки эритроцитов. Аномальных клеток и забивать потока в мелких кровеносных сосудах, что приводит к хронической боли и других серьезных проблем, таких как инфекции и острого синдрома грудной клетки.

"Даже если исследователи знают, серповидно-клеточная анемия обусловлена ​​одним Т мутации в гена бета-глобина, нет широко доступных вылечить", сказал директор центра Ган Бао, Роберт А. Мильтон кафедрой биомедицинской инженерии в Wallace H. Coulter кафедрой биомедицинской инженерии в Джорджии и университета Эмори. "По непосредственно и точно фиксации одной мутации, мы надеемся, по сокращению или ликвидации серпа популяции клеток в кровь человека и заменить серп клеток здоровых красных кровяных клеток."

Центр является одним из восьми NIH Наномедицина Центры развития создан в 2005 и 2006 годах из ключевых инициатив долгосрочных целей НИЗ наномедицины исследований. Центры высоко междисциплинарных научных групп, которые включают в себя биологов, врачей, математиков, инженеров и компьютерных специалистов. Благодаря интенсивной конкуренции, NIH выбрали четыре центров для финансирования второй фазы, в том числе одна во главе с Грузией Tech.

В дополнение к экспертам в Coulter кафедрой биомедицинской инженерии в Джорджии и университета Эмори и техническая школа химической и биомолекулярных в Джорджии, исследователи из Медицинского колледжа Джорджии, Cold Spring Harbor Laboratory, Нью-Йорк Медицинский центр университета, Массачусетского института Технология, Стэнфордского университета и Гарвардского университета также являются членами центра.

Подход гена коррекции предложенный исследовательской группы для лечения серповидно-клеточной анемией включает в себя доставку инженерии цинка пальца нуклеазы (ZFNs) - генетические ножницами вырезать, что ДНК в определенном сайте - и шаблоны ДНК поправки в ядрах гемопоэтических стволовых клеток выделенных из костном мозге пациентов с серповидно-клеточной анемией. Исследователи выбрали гемопоэтических стволовых клеток, потому что они являются предшественниками всех клеток крови, в том числе клетки оказанные неблагополучных в серп пациентов клетки. Гемопоэтических стволовых клеток, обладают таким мощным регенеративный потенциал, что трансплантация даже одного гемопоэтических стволовых клеток достаточно, чтобы восстановить всю систему крови организма.

Исследователи планируют инженер и оптимизировать ZFN белков таким образом они будут вызывать двунитевой разрыв в ДНК около серпом мутация клеточная анемия, тем самым активацию гена для исправления. Разорванных концов ДНК войдут гомологичной рекомбинации ремонта пути, который будет использовать генетическую информацию, предоставленную донором шаблон - а не оригинальные недостатки информации - исправлять мутации. Когда ген коррекцией гемопоэтические стволовые клетки вводятся обратно в организм, они будут производить здоровых красных кровяных клеток, чтобы заменить серп клеток.

"Этот подход представляет собой значительный сдвиг парадигмы в современной генной ориентации и генной терапии технологии в том, что не вирусная основе вектора или чужеродной ДНК используется", пояснил Бао, который также является Грузия Технология инженерного колледжа заслуженного профессора. "Мы считаем, что перспективный подход, потому что мы не должны исправить все мутации во всех клетках, нам нужно только, чтобы значительно сократить серповидно клеточной популяции заменяя те клетки здоровых красных кровяных клеток."

Существуют значительные трудности в достижении целей центра, в том числе необходимо резко увеличить скорость гомологичной рекомбинации генов-опосредованной коррекции, повышения активности и специфичности ZFNs для обеспечения максимальной эффективности генной коррекции и минимизации потенциально вредных вне целевой эффекты, доставлять компоненты, необходимые для генной поправка к гемопоэтических стволовых клеток с высокой эффективностью и пропускной способности, избежать нежелательных перестройки генома и оптимизации приживления ZFN модифицированных гемопоэтических стволовых клеток.

Для повышения эффективности генной коррекции в гемопоэтические стволовые клетки, предлагаемый подход коррекции генов потребуется сдвиг в ремонте выбор пути от негомологичными конце присоединения к гомологичной рекомбинации. Чтобы достичь этого, исследователи планируют использовать методы, которые они разработали за последние четыре года, чтобы визуализировать сборка ремонт комплексов на двухнитевых сайтов перерыва и разрабатывать операции, переложить выбор пути к гомологичной рекомбинации.

Для управления ZFN деятельность таким образом, что нежелательные вне целевой эффект или генной перестройки может быть сведено к минимуму или избежать, ученые планируют усовершенствовать и оптимизировать разработку и производство белков и развивать фотоактивируемых белков для улучшения временной контроль деятельности ZFN. Кроме того, исследуя судьбы и динамике инженерных белков и донорских шаблон в живых клетках, а заболеваемость и биологические эффекты нежелательных мутаций и генной перестройки, исследовательская группа будет продолжать улучшать процесс.

С новым зондов изображений и методы уже разработаны в Центр Наномедицина нуклеопротеида машины, исследователи смогут наблюдать и систематически оптимизировать каждый шаг в процессе коррекции генов. Как только это будет сделано, исследовательская группа продемонстрирует подход генной коррекции в мышиной модели серповидно-клеточной анемией. Их целью является показать, что ген коррекцией клетки могут восстановить мыши кроветворной системы и обратного серп фенотип клеточная анемия, в соответствии с Бао.

"Мы хотим, чтобы сосредоточиться на серповидно-клеточной анемией, чтобы продемонстрировать этот подход, но если мы добьемся успеха, такой же подход может быть принят для лечения некоторых других 6000 оценкам одного нарушения гена в современном мире, таких как кистозный фиброз и болезнь Тея-Сакса ", отметил Бао.

Источник: http://gtresearchnews.gatech.edu/

Last Update: 3. October 2011 08:38

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