Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Только для подписчиков

МЕТОДЫ ГЕННОЙ ТЕРАПИИ ДЛЯ ЛЕЧЕНИЯ ВРОЖДЕННОГО БУЛЛЕЗНОГО ЭПИДЕРМОЛИЗА

Полный текст:


Аннотация

Врожденный буллезный эпидермолиз (ВБЭ) – это гетерогенная группа редких генодерматозов, характеризующаяся повышенной “ранимостью” кожи, проявляющейся как образование пузырей и незаживающих эрозий на коже и слизистых оболочках внутренних органов при незначительных механических воздействиях. Выделяют три основных типа ВБЭ: простой, пограничный и дистрофический буллезные эпидермолизы, каждый из которых вызывается мутациями в генах, кодирующих соответственно белки эпидермиса, зоны базальной мембраны или дермы; отдельно выделяют – четвертый тип ВБЭ – гемидесмосомный или синдром Киндлер, при котором мутации повреждают ген FERMT1, кодирующий белок киндлин-1. Существующие подходы, призванные улучшить состояние больных ВБЭ, находятся на разных стадиях разработки: часть из них уже используют в клинике, для других еще проводятся лабораторные исследования. В зависимости от типа ВБЭ и характера наследования мутации применяются различные стратегии генетической терапии: от заместительной генной терапии с помощью вирусной экспрессии до редактирования генома с помощью программируемых синтетических нуклеаз. Накопленный опыт клеточной терапии по аллогенным и аутологическим пересадкам в сочетании с генной терапией позволяет создать новые подходы к функциональной терапии ВБЭ ex vivo.


Об авторах

А. К. Бейлин
Институт биологии развития имени Н.К. Кольцова; Российский национальный исследовательский медицинский университет имени Н.И. Пирогова Минздрава России
Россия

119334, г. Москва, ул. Вавилова, д. 26

117997, г. Москва, ул. Островитянова, д. 1

аспирант, мл. науч. сотр. отдела регенеративной медицины

Тел.: 8-495-434-12-83



Н. Г. Гурская
Институт биологии развития имени Н.К. Кольцова; Российский национальный исследовательский медицинский университет имени Н.И. Пирогова Минздрава России
Россия

119334, г. Москва, ул. Вавилова, д. 26

117997, г. Москва, ул. Островитянова, д. 1

канд. биол. наук, ст. науч. сотр. отдела регенеративной медицины

Тел: 8-495-434-12-83



Е. А. Воротеляк
Институт биологии развития имени Н.К. Кольцова; Российский национальный исследовательский медицинский университет имени Н.И. Пирогова Минздрава России
Россия

119334, г. Москва, ул. Вавилова, д. 26

117997, г. Москва, ул. Островитянова, д. 1

докт. биол. наук, чл.-корр. РАН, зав. отделом регенеративной медицины НИИ трансляционной медицины, зав. лабораторией клеточной биологии

Тел.: 8-499-135-40-81



Список литературы

1. Has C., Bruckner-Tuderman L. The genetics of skin fragility // Annu. Rev. Genomics Hum. Genet. 2014. Vol. 15. P. 245–268.

2. Fine J.D., Eady R.A., Bauer E.A. et al. The classification of inherited epidermolysis bullosa (EB): report of the third international consensus meeting on diagnosis and classification of EB // J. Am. Acad. Dermatol. 2008. Vol. 58. N 6. P. 931–950.

3. Uitto J., Bruckner-Tuderman L., Christiano A.M., McGrath J.A., Has C., South A.P., Kopelan B., Robinson E.C. Progress toward treatment and cure of epidermolysis bullosa: Summary of the DEBRA international research symposium EB2015 // J. Invest. Dermatol. 2016. Vol. 136. N 2. P. 352–358.

4. Lee J.Y.W., Liu L., Hsu C.K., Aristodemou S., Ozoemena L., Ogboli M., Moss C., Martinez A.E., Mellerio J.E., McGrath J.A. Mutations in KLHL24 add to the molecular heterogeneity of epidermolysis bullosa simplex // J. Invest. Dermatol. 2017. Vol. 137. N 6. P. 1378–1380.

5. McGrath J.A. Recently identified forms of epidermolysis bullosa // Ann. Dermatol. 2015. Vol. 27. P. 658–666.

6. Cohn H.I., Teng J.M. Advancement in management of epidermolysis bullosa // Curr. Opin. Pediatr. 2016. Vol. 28. N 4. P. 507–516.

7. Mavilio F., Pellegrini G., Ferrari S., Di Nunzio F., Di Iorio E., Recchia A., Maruggi G., Ferrari G., Provasi E., Bonini C., Capurro S., Conti A., Magnoni C., Giannetti A., De Luca M. Correction of junctional epidermolysis bullosa by transplantation of genetically modified epidermal stem cells // Nat. Med. 2006. Vol.12. N 2. P. 1397–1402.

8. Siprashvili Z., Nguyen N.T., Gorell E.S., Loutit K., Khuu P., Furukawa L.K., Lorenz H.P., Leung T.H., Keene D.R., Rieger K.E., Khavari P., Lane A.T., Tang J.Y., Marinkovich M.P. Safety and wound outcomes following genetically corrected autologous epidermal grafts in patients with recessive dystrophic epidermolysis bullosa // JAMA. 2016. Vol. 316. N 17. P. 1808– 1817.

9. Hirsch T., Rothoeft T., Teig N., et al. Regeneration of the entire human epidermis using transgenic stem cells // Nature. 2017. Vol. 551. N 7680. P. 327–332.

10. Bauer J.W., Koller J., Murauer E.M., De Rosa L., Enzo E., Carulli S., Bondanza S., Recchia A., Muss W., Diem A., Mayr E., Schlager P., Gratz I.K., Pellegrini G., De Luca M. Closure of a large chronic wound through transplantation of gene-corrected epidermal stem cells // J. Invest. Dermatol. 2017. Vol. 137. N 3. P. 778–781.

11. Sallach J., Di Pasquale G., Larcher F., Niehoff N., Rübsam M., Huber A., Chiorini J., Almarza D., Eming S.A., Ulus H., Nishimura S., Hacker U.T., Hallek M., Niessen C.M., Büning H. Tropism-modified AAV vectors overcome barriers to successful cutaneous therapy // Mol. Ther. 2014. Vol. 22. N 5. P. 929–939.

12. Petek L.M., Fleckman P., Miller D.G. Efficient KRT14 targeting and functional characterization of transplanted human keratinocytes for the treatment of epidermolysis bullosa simplex// Mol. Ther. 2010. Vol. 18. N 9. P. 1624–1632.

13. Chamorro C., Mencía A., Almarza D., Duarte B., Büning H., Sallach J., Hausser I., Del Río M., Larcher F., Murillas R. Gene editing for the efficient correction of a recurrent COL7a1 mutation in recessive dystrophic epidermolysis bullosa keratinocytes // Mol. Ther. Nucleic Acids. 2016. Vol. 5:e307.

14. Khan I.F., Hirata R.K., Russell D.W. AAV-mediated gene targeting methods for human cells // Nat. Protoc. 2011. Vol. 6. N 4. P. 482–501.

15. Melo S.P., Lisowski L., Bashkirova E., Zhen H.H., Chu K., Keene D.R., Marinkovich M.P., Kay M.A., Oro A.E. Somatic correction of junctional epidermolysis bullosa by a highly recombinogenic AAV variant // Mol. Ther. 2014. Vol. 22. N 4. P. 725–733.

16. Gorell E., Nguyen N., Lane A., Siprashvili Z. Gene therapy for skin diseases // Cold Spring Harb. Perspect. Med. 2014. Vol. 4:a015149.

17. March O.P., Reichelt J., Koller U. Gene editing for skin diseases: designer nucleases as tools for gene therapy of skin fragility disorders // Exp. Physiol. 2018. Vol. 103. N 4. P. 449–455.

18. Perdoni C., Osborn M.J., Tolar J. Gene editing toward the use of autologous therapies in recessive dystrophic epidermolysis bullosa // Transl. Res. 2016. Vol. 168. P. 50–58.

19. Aushev M., Koller U., Mussolino C., Cathomen T., Reichelt J. Traceless targeting and isolation of gene-edited immortalized keratinocytes from epidermolysis bullosa simplex patients // Mol. Ther. Methods Clin. Dev. 2017. Vol. 6. P. 112–123.

20. Jinek M., Jiang F., Taylor D.W., Sternberg S.H., Kaya E., Ma E., Anders C., Hauer M., Zhou K., Lin S., Kaplan M., Iavarone A.T., Charpentier E., Nogales E., Doudna J.A. Structures of Cas9 endonucleases reveal RNA-mediated conformational activation // Science. 2014. Vol. 343. N 6176. P. 1247997.

21. Lamb B.M., Mercer A.C., Barbas C.F. 3rd Directed evolution of the TALE N-terminal domain for recognition of all 5’ bases // Nucleic Acids Res. 2013. Vol. 41. N 21. P. 9779–9785.

22. Koo T., Lee J., Kim J.S. Measuring and reducing off-target activities of programmable nucleases including CRISPR-Cas9 // Mol. Cells. 2015. Vol. 38. N 6. P. 475–481.

23. Cui Y., Xu J., Cheng M., Liao X., Peng S. Review of CRISPR/Cas9 sgRNA design tools // Interdiscip. Sci. 2018. Vol. 10. N 2. P. 455–465.

24. Kocher T., Peking P., Klausseger A., Murauer E.M., Hofbauer J.P., Wally V., Lettner T., Hainzl S., Ablinger M., Bauer J.W., Reichelt J., Koller U. Cut and paste: efficient homology- directed repair of a dominant-negative KRT14 mutation via CRISPR/Cas9 nickases // Mol. Ther. 2017. Vol. 25. N 11. P. 2585–2598.

25. Slaymaker I.M., Gao L., Zetsche B., Scott D.A., Yan W.X., Zhang F. Rationally engineered Cas9 nucleases with improved specificity // Science. 2016. Vol. 351. N 6268. P. 84–88.

26. Chen J.S., Dagdas Y.S., Kleinstiver B.P., Welch M.M., Sousa A.A., Harrington L.B., Sternberg S.H., Joung J.K., Yildiz A., Doudna J.A. Enhanced proofreading governs CRISPR-Cas9 targeting accuracy// Nature. 2017. Vol. 550. N 7676. P. 407–410.

27. Osborn M.J., Starker C.G., McElroy A.N. et al. TALEN-based gene correction for epidermolysis bullosa // Mol. Ther. 2013. Vol. 21. P. 1151–1159.

28. Shinkuma S., Guo Z., Christiano A.M. Site-specific genome editing for correction of induced pluripotent stem cells derived from dominant dystrophic epidermolysis bullosa // Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2016. Vol. 113. N 20. P. 5676–5681.

29. Saito M., Masunaga T., Teraki Y., Takamori K., Ishiko A. Genotype-phenotype correlations in six Japanese patients with recessive dystrophic epidermolysis bullosa with the recurrent p.Glu2857X mutation // J. Dermatol. Sci. 2008. Vol. 52. N 1. P. 13–20.

30. Webber B.R., Osborn M.J., McElroy A.N., Twaroski K., Lonetree C.L., DeFeo AP, Xia L., Eide C., Lees C.J., McElmurry R.T., Riddle MJ, Kim C.J., Patel D.D., Blazar B.R., Tolar J. CRISPR/Cas9-based genetic correction for recessive dystrophic epidermolysis bullosa // NPJ Regen. Med. 2016. Vol. 1:16014.

31. Itoh M., Kiuru M., Cairo M. S., Christiano A.M. Generation of keratinocytes from normal and recessive dystrophic epidermolysis bullosa-induced pluripotent stem cells // Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2011. Vol. 108. P. 8797–8802.

32. Turczynski S., Titeux M., Tonasso L., Décha A., Ishida-Yamamoto A., Hovnanian A. Targeted exon skipping restores type VII collagen expression and anchoring fibril formation in an in vivo RDEB model // J. Invest. Dermatol. 2016. Vol. 136. N 12. P. 2387–2395.

33. Koller U., Hainzl S., Kocher T., Hüttner C., Klausegger A., Gruber C., Mayr E., Wally V., Bauer J.W., Murauer E.M. Trans-splicing improvement by the combined application of antisense strategies // Int. J. Mol. Sci. 2015. Vol. 16. N 1. P. 1179–1191.

34. Wally V., Klausegger A., Koller U., Lochmüller H., Krause S., Wiche G., Mitchell L.G., Hintner H., Bauer J.W. 5' trans-splicing repair of the PLEC1 gene // J. Invest Dermatol. 2008. Vol. 128. N 3. P. 568–574.


Дополнительные файлы

Для цитирования: Бейлин А.К., Гурская Н.Г., Воротеляк Е.А. МЕТОДЫ ГЕННОЙ ТЕРАПИИ ДЛЯ ЛЕЧЕНИЯ ВРОЖДЕННОГО БУЛЛЕЗНОГО ЭПИДЕРМОЛИЗА. Вестник Московского университета. Серия 16. Биология. 2018;73(4):233-241.

For citation: Beilin A.K., Gurskaya N.G., Vorotelyak E.A. METHODS OF GENE THERAPY FOR TREATMENT OF INHERITED EPIDERMOLYSIS BULLOSA. Vestnik Moskovskogo universiteta. Seriya 16. Biologiya. 2018;73(4):233-241. (In Russ.)

Просмотров: 33

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.


ISSN 0137-0952 (Print)