在基因治疗后,对非人类灵长类动物心脏中人类成熟的frataxin蛋白表达的量化
Teerapat Rojsajjakul1, Juliette J Hordeaux2, Gourav R Choudhury2
1Penn/CHOP Friedreich's Ataxia Center of Excellence and Department of Systems Pharmacology and Translational Therapeutics, Perelman School of Medicine, University of Pennsylvania, Philadelphia, PA, 19104, USA.
Communications biology
|October 27, 2023
概括
使用AAVhu68.CB7.hFXN的基因治疗成功地增加了子心中的人类成熟frataxin (hFXN-M) 蛋白. 这种方法对治疗弗里德里希有希望.
科学领域:
- 生物医学研究的研究.
- 基因治疗是一种基因疗法.
- 神经退行性疾病的神经退行性疾病
背景情况:
- 弗里德里希缺氧 (Friedreich's ataxia,简称FRDA) 是一种严重的神经退行性和心脏退行性疾病,由人类成熟frataxin (hFXN-M) 蛋白质缺乏引起.
- 对FXN基因的表观遗传沉默,通常是由于GAA三重重复,是FRDA患者hFXN-M缺乏的主要原因.
- 由于心脏病,FRDA患者经常经历早期死亡,这凸显了需要有效的治疗策略的需要.
研究的目的:
- 在非人类灵长类动物模型中评估腺相关病毒 (AAV) hu68.CB7.hFXN基因治疗的疗效和药理学.
- 解决在基因疗法研究中量化非常相似的人类和子frataxin蛋白质 (hFXN-M和mFXN-M) 的生物分析挑战.
- 证明基因疗法在心脏组织中增加hFXN-M表达的潜力,并减轻FRDA相关的心脏并发症.
主要方法:
- 使用 rhesus 作为模型,因为人类和的成熟frataxin (hFXN-M和mFXN-M) 之间的高序列同样性 (98.5%).
- 开发了一种基于物种特异性定量质谱的方法,以准确测量转基因特异性hFXN-M蛋白在子心脏组织中的表达.
- 管理了AAVhu68.CB7.hFXN基因治疗载体,并分析了hFXN-M蛋白表达的剂量反应关系.
主要成果:
- 在子心脏组织中成功量化了转基因特异的hFXN-M蛋白表达,克服了高蛋白序列相似性所带来的挑战.
- 证明了非线性剂量反应,其中载体剂量的三倍增加导致hFXN-M蛋白在心脏表达的十倍增加.
- 在一个相关的临床前模型中通过基因疗法证实了在心脏组织中强大的hFXN-M蛋白表达的潜力.
结论:
- AAVhu68.CB7.hFXN基因疗法在药理上可用于增加心脏中的hFXN-M蛋白水平.
- 开发的质谱法允许在跨物种研究中精确量化治疗性蛋白质.
- 这种基因疗法方法有望通过解决心脏功能障碍来预防弗里德里希心患者的早期死亡.
