核蛋白質設備喬治亞技術主導的 Nanomedicine 中心獲取 $16.1 百萬格蘭特

Published on October 29, 2010 at 3:10 AM

核蛋白質設備喬治亞技術主導的 Nanomedicine 中心獲得了證書 $16.1 百萬五年作為其續訂一部分由國家衛生研究所 (NIH)。

八機構研究小組計劃繼續處理臨床可行的基因更正技術的發展單一基因紊亂的和展示技術的效力以鐮狀細胞貧血病。

這個中心是在 2005年和 2006年設立的八個 NIH Nanomedicine 開發中心之一, NIH 的長期 nanomedicine 研究目標的關鍵主動性。

鐮狀細胞貧血病是一個基因情況當前影響超過 70,000 個美國人的出生時。 它介入生產異常血紅蛋白 - 蛋白質運載在這滴血液的氧氣的一個唯一修改過的基因。 在鐮狀細胞貧血病,紅血球難成為,粘性,并且 「C」塑造了。 鐮狀細胞及早中斷,導致紅血球恆定的短缺。 異常細胞也堵塞在小的血管的流,引起慢性痛苦和其他嚴重的問題例如傳染和深刻胸口綜合症狀。

「即使研究員知道鐮狀細胞貧血病是由一個唯一 A 到 T 變化造成的在 beta 球蛋白基因,沒有廣泛可用的治療」,主任幫會 Bao,羅伯特 A. 在生物醫學工程的米爾頓 Chair 說中心在生物醫學工程的華萊士 H. Coulter Department 在喬治亞技術和艾文理大學的。 「由直接地和精密地修理這個唯一變化,我們希望減少或消滅在單個的血液的鐮狀細胞人口和用健康紅血球替換鐮狀細胞」。

這個中心是在 2005年和 2006年設立的八個 NIH Nanomedicine 開發中心之一, NIH 的長期 nanomedicine 研究目標的關鍵主動性。 中心有高度包括生物學家、醫師、數學家、工程師和計算機學家的多重學科的科學小組。 通過強烈的競爭, NIH 為第二階段資助選擇了四個中心,包括喬治亞導致的那個 Tech。

除關於生物醫學工程的犁刀部門的專家之外在喬治亞技術和艾文理大學和化工 & 生物化子的工程學校的在喬治亞技術的,從喬治亞山東醫學院的研究員,冷彈簧港口實驗室、紐約大學治療中心、麻省理工學院、斯坦福大學和哈佛大學也是這個中心的成員。

研究小組建議的基因更正途徑對待鐮狀細胞貧血病介入傳送設計的鋅手指 nucleases (ZFNs) -- 在一個特定站點剪切脫氧核糖核酸的基因剪刀 -- 并且脫氧核糖核酸更正模板到與單個骨髓查出的造血的乾細胞裡中堅力量以鐮狀細胞貧血病。 研究員選擇了造血的乾細胞,因為他們是所有血細胞前體,包括細胞使不正常在鐮狀細胞患者。 造血的乾細胞擁有這樣有力再生潛在甚而唯一造血的乾細胞的移植是滿足重建有機體的整個血液系統。

研究員計劃設計和優選 ZFN 蛋白質,因此他們在鐮狀細胞貧血病變化附近將導致在脫氧核糖核酸的一個二重子線中斷,從而激活更正的基因。 殘破的脫氧核糖核酸末端將輸入同源再結合維修服務路,將使用施主模板的基因情報 -- 而不是原始有缺陷的信息 -- 更正變化。 當基因被更正的造血的乾細胞在這個機體被注射,他們將導致健康紅血球替換鐮狀細胞。

「此途徑在瞄準當前的基因中表示重大的示例轉移和基因治療技術沒有使用基於病毒的向量或外部脫氧核糖核酸」,解釋的 Bao,也是設計著名的教授喬治亞技術學院。 「我們認為它是一項可行措施,因為我們不需要修理所有在所有細胞的變化; 我們只需要通過替換那些細胞非常地減少鐮狀細胞人口用健康紅血球」。

有在達到中心的目標的重大的挑戰,包括需要巨大增加同源再結合斡旋的基因更正的費率,改進 ZFNs 活動和特異性最大化基因更正效率和使潛在有害的目標作用減到最小,提供要素必要為基因更正到與高效率和處理量的造血的乾細胞,避免不需要的基因組重新整理和優選 ZFN 被修改的造血的乾細胞的 engraftment。

要增加基因更正效率在造血的乾細胞的,提出的基因更正途徑在維修服務路選擇中將要求轉移從連接往同源再結合的非同源末端。 要完成此,他們在最近四年開發在二重子線中斷站點形象化維修服務複雜裝配和開發干預轉移路選擇往同源再結合的研究員計劃使用方法。

要控制 ZFN 活動,以便不需要的目標作用或基因重新整理可以減到最小或避免,研究員計劃精煉和優選蛋白質的設計和生產和開發 ZFN 活動更好的臨時控制的 photoactivatable 蛋白質。 另外,將由調查設計的蛋白質和施主模板的命運和動力在活細胞的和不期望的變化和基因重新整理的入射和生物效應,研究小組進一步改進這個進程。

当新穎的想像探測和方法已經被開發在核蛋白質設備 Nanomedicine 中心,研究員能觀察和系統地優選每個步驟在基因更正進程中。 一旦那是實現的,研究小組將展示在鐮狀細胞貧血病鼠標設計的基因更正途徑。 他們的目標是顯示出,基因被更正的細胞可能重新組成鼠標造血的系統和撤消鐮狀細胞貧血病表現型,根據 Bao。

「我們要著重鐮狀細胞貧血病展示此途徑,但是,如果我們是成功的,同一個途徑可以採用對待某些人 6,000 今天估計在世界的唯一基因紊亂,例如囊性纖維化和 Tay-Sachs」,註釋的 Bao。

來源: http://gtresearchnews.gatech.edu/

Last Update: 26. January 2012 08:55

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