В новом исследовании, проведенном Институтом биологической инженерии Висса (Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering) при Гарвардском университете (Harvard University) и Гарвардской медицинской школе (HMS), сообщается, что однократное проведение генной терапии на основе аденоассоциированных вирусов (AAV) обеспечивает сочетание трех генов, связанных с долголетием. Данная генная терапия улучшает или полностью корректирует многочисленные возрастные заболевания, предполагая, что системный подход к лечению таких заболеваний может улучшить общее состояние здоровья и продолжительность жизни. Результаты исследования опубликованы в научном журнале PNAS.
Актуальность проблемы
По мере старения в нашем организме развиваются такие заболевания, как сердечная недостаточность, почечная недостаточность, диабет и ожирение, а наличие какой-либо одной болезни каскадно увеличивает риск развития других. Традиционная разработка лекарственных препаратов нацелена только на одно заболевание, в значительной степени игнорируя взаимосвязь возрастных заболеваний. Пациентам приходится принимать несколько препаратов, что увеличивает риск негативных побочных эффектов.
Материалы и методы обследования
Исследователи генетически сконструировали 3 гена для их сверхэкспрессии: FGF21, sTGFβR2 и αKlotho. Ученые выдвинули гипотезу, что предоставление дополнительных копий этих генов с помощью генной терапии аналогичным образом будет помогать бороться с возрастными заболеваниями и приносить пользу для здоровья.
Ученые создали отдельные конструкции генной терапии для каждого гена, используя серотип AAV8 в качестве средства доставки, и ввели их в мышиные модели ожирения, диабета II типа, сердечной недостаточности и почечной недостаточности как по отдельности, так и в сочетании с другими генами, чтобы проследить синергетический эффект.
Результаты научной работы
«Результаты, которые мы наблюдали, были ошеломляющими, и мы считаем, что целостное решение проблемы старения с помощью генной терапии может быть более эффективным, чем частичный подход, который существует в настоящее время», – комментирует автор исследования Ноа Дэвидсон (Noah Davidsohn). «Каждый хочет как можно дольше оставаться здоровым, и это исследование – первый шаг к уменьшению страданий, вызванных изнурительными болезнями».
Ген FGF21 вызывал полное изменение прибавки в весе и диабета типа II у мышей с диабетом и ожирением после однократного введения генной терапии, и его комбинация с sTGFβR2 снижала атрофию почек на 75% у мышей с почечным фиброзом.
Функция сердца у мышей с сердечной недостаточностью улучшилась на 58%, когда им ввели sTGFβR2 отдельно или в сочетании с любым из двух других генов, показывая, что комбинированное терапевтическое лечение FGF21 с sTGFβR2 может успешно лечить все 4 возрастных заболевания, улучшая здоровье и выживание.
Совместное введение всех 3 генов привело к несколько худшим результатам, вероятно, из-за неблагоприятного взаимодействия между FGF21 и αKlotho, которое еще предстоит изучить. Важно отметить, что введенные гены оставались отделенными от природных геномов животных, не модифицировали их естественную ДНК и не могли быть переданы будущим поколениям или между живыми животными.
«Это исследование знаменует собой веху в способности эффективно лечить многие заболевания, связанные со старением, и, возможно, может привести к решению проблемы старения», – заключает Ноа Дэвидсон.
Авторы другого исследования пытаются усовершенствовать метод генной терапии.
