Los investigadores de la Universidad Case Western Reserve han desarrollado nanopartículas portadoras de genes que se concentran en las células objetivo y evitan la pérdida de visión en ratones con una forma humana de amaurosis congénita de Leber.
Según los Institutos Nacionales de Salud, la afección es una de las causas más comunes de ceguera en los niños y afecta a dos o tres de cada 100,000 recién nacidos.
Aunque esta investigación se centró en la forma de la enfermedad llamada amaurosis congénita de Leber 2, o LCA2, los científicos e ingenieros involucrados en el estudio creen que la tecnología es prometedora para otras formas de LCA, así como otras enfermedades hereditarias que conducen a una visión severapérdida o ceguera.
"Creemos que esta tecnología puede entregar casi cualquier tipo de gen para combatir los trastornos visuales hereditarios", dijo Zheng-Rong Lu, profesor de Ingeniería Biomédica M. Frank y Margaret Domiter Rudy en Case Western Reserve y líder de la investigación.
El estudio del equipo de investigación se publica en la edición del 16 de junio de Terapia molecular - Ácidos nucleicos .
Las personas con LAC2 portan un gen RPE65 mutado y sufren una profunda pérdida de visión desde el nacimiento. El gen mutado no produce la proteína RPE65 en el epitelio pigmentario de la retina RPE, una capa celular crítica para proteger los fotorreceptores bastones y conos.La proteína es un componente esencial del ciclo visual que convierte la luz en señales eléctricas al cerebro.
Alcanzar celdas objetivo
Lu y sus colegas diseñaron una nanopartícula a base de lípidos llamada ECO para entregar genes RPE65 sanos a las células RPE.
"La promesa de esta tecnología es que localiza el medicamento en las células fotorreceptoras, evitando la exposición del hígado y los riñones", dijo Krzysztof Palczewski, presidente del Departamento de Farmacología de la Facultad de Medicina Case Western Reserve. Palczewski, una visiónEl científico y Lu, que estudia la administración de medicamentos, han trabajado juntos en esta investigación durante seis años.
"Tenía una idea inteligente", dijo Palczewski. "La nanopartícula usa una proteína presente en el ojo para servir como un ancla, y el gen se libera cuando se une".
Mientras que otros investigadores se enfocan en usar virus modificados para administrar genes para terapia, a veces los genes son demasiado grandes para que los virus los transporten, dijo Lu. El ECO se puede adaptar para adaptarse a la carga.
El exterior de la nanopartícula está recubierto con ácidos nucleicos que actúan como agentes de dirección, atrayendo el sistema de administración a la retina y facilitando la absorción por las células RPE. Para rastrear la actividad, el equipo de Lu incluyó un marcador fluorescente
Tratamiento de LCA y más
Después de la inyección en la retina de los ratones, los investigadores pudieron ver el verde fluorescente concentrado en las células RPE. Las pruebas mostraron un aumento significativo en la actividad eléctrica inducida por la luz desde los ojos hasta el cerebro, lo que indica que los bastones y los conos estaban funcionando como deberían enel ciclo visual
El efecto terapéutico duró 120 días en ratones tratados. No se observaron mejoras en ratones no tratados.
"Este trabajo es importante más allá de una enfermedad", dijo Palczewski. "La pérdida de células fotorreceptoras nos afecta a casi todos".
A medida que las personas envejecen, pierden alrededor del 30 por ciento de sus fotorreceptores, explicó. La enfermedad o una lesión en la retina también pueden causar la pérdida de proteínas protectoras en las células, lo que resulta en una muerte celular adicional. La tecnología podría aplicarse potencialmente aproteja estas células envejecidas o dañadas.
Los investigadores ahora investigan si el sistema ECO es efectivo contra otros trastornos visuales, incluida la enfermedad de Stargardt, que es una forma de degeneración macular juvenil heredada, que afecta principalmente a la porción central del campo visual. También están estudiando si las nanopartículas puedense utilizará con la técnica de edición de genes CRISPR / Cas9 para tratar lesiones genéticas relacionadas con enfermedades degenerativas de la retina.
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Materiales proporcionado por Universidad Case Western Reserve . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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