Los investigadores Externamente Regulación Génica implantados en el cerebro

Marcha 26, 2016 Admin Salud 0 3
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Por Leslie H. LANG, UNC-CH Escuela de Medicina

Chapel Hill, Carolina del Norte - Los investigadores de la Universidad de Carolina del Norte han utilizado un antibiótico como un interruptor de encendido y apagado para ajustar externamente un gen portado por un virus defectuoso y se implanta en el cerebro.

La realización, hecho con ratas de laboratorio, sugiere que la transferencia de tecnología de genes utilizando el virus recombinante conocido como AAV defectuosos (virus adeno-asociado), posiblemente, puede llegar a ser viable para la terapia génica en enfermedades cerebrales humanas como el Alzheimer y el Parkinson 's epilepsia.




Un informe del estudio aparece en la revista Gene Therapy 02 de diciembre.

El uso efectivo de tetraciclina doxiciclina derivada como una forma de regular un gen transportado al cerebro por AAV ofrece a los investigadores una nueva herramienta para desentrañar la biología molecular de los trastornos neurológicos complejos y otras condiciones, como la obesidad, según el Dr. Richard J. Samulski, profesor asociado de farmacología de la UNC-CH Escuela de Medicina y director del Centro de Terapia Génica de la Universidad.

"Estamos ofreciendo una rama de nuestros esfuerzos orientados clínicamente de modo que los investigadores en ciencias básicas pueden administrar un gen de un animal adulto, encender y apagar un gen y estudiar su biología", dice Samulski. Señala que el sistema de transferencia de genes AAV utilizada en el estudio puede ofrecer una alternativa a las cepas de ratones genéticamente modificados que están diseñados para imitar los defectos y enfermedades genéticas humanas.

"Con este enfoque, se puede determinar si los principios moleculares que trabajan en roedores estarían trabajando en un animal más grande, como perros o monos. Y eso permite que usted se mueva en modelos muy importantes de forma rápida, sin tener que depender de la manipulación genética de embriones ", dice Samulski.

Rebecca P. Haberman, un estudiante graduado en neurobiología UNC-CH, es el autor principal del estudio. Ella es la formación en los laboratorios del Dr. Thomas J. Samulski y McCown, profesor asociado de investigación de psiquiatría.

Para el estudio, el equipo de UNC-CH alteró el virus AAV para servir como un vector para la entrega de dos genes genéticamente. Un gen, que codifica para una "proteína de fusión", incluye regiones específicas de la proteína de un virus de herpes y E. coli, una bacteria intestinal. El segundo es un "gen indicador", una molécula de ADN que no tiene ninguna función biológica dentro de la célula y normalmente no está presente. La investigación ha demostrado que la tetraciclina o uno de sus análogos desencadena la proteína de fusión para suprimir la expresión de un gen expresado por el virus.

El vector viral se inyectó directamente en el cerebro de ratas de laboratorio. La proteína expresada por el gen reportero sirvió como un marcador bioquímico que el gen se había transferido con éxito. Pruebas posteriores sobre el tejido cerebral durante las tres semanas de la administración de doxiciclina en el agua potable de los animales mostraron reducciones muy significativas en la producción de proteínas del gen reportero. La producción de proteínas reanudó durante las semanas sin la droga, lo que demuestra que el gen podría ser regulada en el cerebro por la administración o la retirada de la doxiciclina.

"Control de la expresión génica, su producción de proteínas, es de particular importancia en terapia génica. Y una de las características distintivas del AAV es que puede durar por un tiempo muy largo en un nivel sostenido," dice Haberman. Ella y sus colegas señalan que la tecnología de transferencia de genes AAV podría eventualmente permitirá bloquear o reducir la actividad de las convulsiones en la epilepsia o aumentar los niveles de dopamina en el cerebro en la enfermedad de Parkinson.

La obesidad puede ser otro trastorno AAV objetivo para la transferencia de genes. Los investigadores UNC-CH han comenzado a estudiar los animales que no producen leptina endógena, una molécula que juega un papel importante en la obesidad. "Hemos demostrado anteriormente que este virus en particular [AAV] cassettes mantiene un gen reportero durante largos períodos de tiempo en el área del cerebro que produce la leptina", dice McCown. "Esto significa que debemos ser capaces de producir leptina en la parte del cerebro que regula el peso corporal y los cambios de peso observados mediante el ajuste del gen".

"Puedo imaginar el advenimiento de una nueva generación de fármacos que podemos poner en el cerebro, las drogas que serán capaces de activar los genes endógenos de encendido y apagado," Samulski predice.

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