Ngerti penyakit saluran napas ing JEB (2023)

Nembelas bayi sing duwe gejala saluran napas duwe tes genetik sing nuduhake telulas ana JEB, loro duwe EBS lan siji duwe RDEB. Gen laminin spesifik (LAMA3) duwe owah-owahan genetik ing sepuluh pasien, sing nuduhake manawa, sanajan saluran napas bisa kena pengaruh jinis EB liyane, gejala kasebut luwih mungkin yen owah-owahan genetik ana ing LAMA3. Owah-owahan genetik ing gen laminin nyegah protein laminin digawe lan nyebabake gejala JEB amarga sel kulit ora bisa nempel kanthi bener tanpa ana.

Biopsi saluran napas saka papat pasien digunakake kanggo tuwuh sel 'EB saluran napas' ing laboratorium. Para panaliti nedahake manawa ora ana protein laminin sing digawe saka gen LAMA3. Dibandhingake karo sel saka wong tanpa EB, sel 'airway EB' kurang apik kanggo nempel ing piring kultur sel. Terapi gen dikembangake kanggo nglebokake gen LAMA3 sing bisa digunakake ing sel 'EB saluran napas'. Nalika sel wiwit nggawe protein saka gen anyar, padha dadi apik minangka sel non-EB ing nempel ing piring kultur sel.

Ing mangsa ngarep, sel kasebut kudu ditanam kanthi cara sing bisa digunakake dening ahli bedah kanggo ngganti saluran napas sing rusak ing pasien EB. Kanggo mesthekake yen iki bisa ditindakake, para peneliti praktek ing model, nggunakake dhukungan cetak 3D kanggo tuwuh sel saluran napas dadi grafts lan transplantasi kanthi sukses.

Terapi gen iki mbutuhake optimasi luwih dhisik sadurunge bisa nulungi wong sing nandhang gejala saluran napas EB, nanging panliten iki nuduhake manawa perawatan iki bisa ditindakake.

Asil karya iki diterbitake ing 2024: Ekspresi lentiviral saka wildtype LAMA3A mulihake adhesi sel ing sel basal saluran napas saka bocah-bocah kanthi epidermolisis bulosa lan diterangake ing artikel komentar: Saka LAMA3 lan LAMB3: Terapi gen novel kanggo epidermolisis bulosa. Karya kasebut uga diliput dening epidermolysisbullosanews.com ing artikel basa biasa: Pendekatan terapi sel lan gen nuduhake janji kanggo bocah-bocah EB.

Virus sing diowahi sacara genetis wis digunakake kanggo nglebokake gen laminin sing bisa digunakake ing sel sing tuwuh saka biopsi pasien. Proses iki wis bola lan apik kanggo nemokake cara paling apik kanggo njaluk gen anyar menyang sel sabisa. Peneliti bisa nuduhake yen protein laminin digawe ing sel pasien sawise perawatan iki lan sel tetep luwih apik.

Lembaran protein wis digawe lan ditampilake cocog kanggo tuwuh lapisan sel kulit. Proses iki bisa nggawe korupsi sing bakal dites kanggo ndeleng apa sel bisa urip. Yen bisa, grafts saka sel diobati pasien dhewe bisa digawe.

Pimpinan Riset:

Pak Colin Butler, Pediatric ENT Fellow / Dosen Senior Kehormatan, UCL Great Ormond Street Institute of Child Health, London

Colin Butler minangka Ilmuwan Klinis Tenggorokan Tenggorokan Telinga ing Rumah Sakit Great Ormond Street lan duwe minat spesialis kanggo nambani bocah-bocah sing duwe masalah saluran napas sing signifikan. Dheweke wis nindakake persekutuan bedah ing wilayah iki lan duwe pengalaman ing transplantasi kulit menyang saluran napas. Dheweke saiki dadi bagian saka tim sing nambani bocah-bocah sing kena EB mengaruhi saluran napas. PhD dheweke wis ana ing obat regeneratif lan dianugerahi Wellcome fellowship investigating cara kanggo nggedhekake sel stem saluran napas diwasa menyang terapi epitel kanggo saluran napas. Dheweke wis nerbitake sacara ekstensif ing lapangan saluran napas lan wis pengalaman ngembangake produk saka 'bangku menyang bedside'.

Co pelamar:

Profesor Sam Janes, Kepala Departemen Riset Pernafasan ing UCL; Profesor Paolo De Coppi, Spesialis Neonatal ing UCL - Kanthi kolaborasi karo: Dr Gabriela Petrof, Dr Anna Martinez, Pak Richard Hewitt (Paediatric Otolaryngologist Ear Nose and Throat GOSH)

"EB sing mengaruhi saluran napas minangka fenomena langka, nanging kanggo wong sing kena pengaruh, kondhisi kasebut nyebabake masalah napas sing abot amarga parut. Sing kena pengaruh duwe tabung ambegan sing cilik banget kaya ambegan liwat sedotan. Pilihan klinis diwatesi banget kanthi cara mung kanggo ngatasi saluran napas sing sempit yaiku nggedhekake saluran napas kanthi balon. Nalika dilatasi bisa mbantu nyuda penyempitan langsung, trauma tambahan nyebabake parut luwih lanjut. Panaliten iki nduweni tujuan kanggo mangerteni proses iki lan ngembangake cara kanggo nambani, utamane kanthi ngembangake cara anyar kanggo ngembangake kulit khusus kanggo saluran napas. Pangarep-arep yaiku kanthi ngatasi saluran napas, wilayah liyane bisa dadi target nggunakake teknik sing padha. Bisa ngobati parut saluran napas kanthi mukosa saluran napas implan sing digawe saka sel pasien dhewe bakal ngganti cara kanggo nambani penyakit iki.

- Dr Colin Butler

Judhul Grant: Gabungan sel epitel ambegan lan terapi gen kanggo ameliorasi gejala pernapasan ing bocah-bocah kanthi junctional epidermolysis bullosa (JEB)

Epidermolysis bullosa (EB) minangka kelainan genetis ing ngendi pasien nandhang jaringan permukaan sing rapuh banget sing blister lan parut kanthi trauma minimal. Utamane mengaruhi kulit njaba, nanging kothak swara lan tenggorokan uga bisa kena pengaruh banget. Pilihan perawatan kanggo saluran napas EB winates banget lan wong sing asring kena pengaruh bakal angel ngulu lan bisa ngalami kesulitan ambegan sing saya tambah amarga jaringan parut saluran napas. Penyumbatan saluran napas pungkasane nggawe trakeostomi, prosedur medis kanggo mbantu mbukak saluran napas. Panliten ing wilayah iki wis nemtokake manawa cangkokan kulit ing saluran napas bisa nyedhiyakake kemungkinan ngirim sel saluran napas sing dikoreksi gen kanggo mbantu nyedhiyakake obat potensial kanggo penyakit saluran napas ing EB.

Gen sing bakal fokus ing proyek iki yaiku gen LAMA3, sing tanggung jawab kanggo protein laminin. Protein iki penting kanggo mbantu sel nempel siji liyane kanggo menehi kekuatan kanggo kulit lan jaringan liyane sing ditemokake ing saluran napas, uga melu proses penyembuhan tatu. Pakaryan ing kene duwe tujuan kanggo nemokake apa terapi adhedhasar gen bisa mbantu mbenerake lapisan saluran napas sing kena EB. Sel bakal digunakake saka saluran napas lan gen LAMA banjur dikoreksi ing njaba awak lan diidinake maneh kanggo ndeleng apa teknik iki bisa kanggo mungkasi penyakit saluran napas.

3 tujuan utama proyek iki yaiku ngirim alat berbasis laboratorium kanggo model penyakit saluran napas EB, uga nggunakake alat panyuntingan gen kanggo mbenerake lapisan saluran napas sing kena EB.:

Tujuan 1: Ngerteni luwih jero babagan epitelium (jaringan) sing kena pengaruh ing saluran napas ing EB junctional;

Tujuan 2: Generasi metode potensial kanggo koreksi gen LAMA3 nggunakake vektor virus, (virus digunakake minangka cara kanggo ngirim gen sing dikoreksi);

Tujuan 3: Tes kanggo ndeleng kepiye perawatan koreksi gen LAMA3 ditampa ing model urip.

Tujuan sakabèhé iki kanggo mbantu nyedhiyakake data pilot utawa awal menyang terapi sing diowahi gen kanggo penyakit saluran napas EB lan uga ngasilake sumber langka saka garis sel primer, (sel khusus kanggo ngembangake pemahaman ilmiah), kanggo pangembangan strategi obat sing dipersonalisasi.

Panaliten iki uga bisa mbukak kemungkinan kanggo mbenerake bentuk EB sing uga mengaruhi jaringan liya ing awak, kalebu epitelium kornea (mripat) lan membran mukosa saluran aerodigestive, (irung, lambe, tutuk, ilat, tenggorokan, pita suara lan ndhuwur. bagean saka esophagus lan tenggorokan).

Kemampuan kanggo ngasilake garis sel kanggo penyakit saluran napas ing EB nggunakake teknik iki uga bakal mbukak prospek tes obat pribadi kanggo screening massa senyawa molekul cilik. Iki tegese nemokake perawatan khusus kanggo individu nggunakake data sing diklumpukake saka riset iki.

Epidermolysis bullosa (EB) minangka klompok kelainan kulit genetik sing langka lan nglibatake pemisahan jaringan kanthi pembentukan blister ing lapisan kulit sing beda. Ing jinis EB sing luwih abot, sing diarani EB junctional, sawetara pasien sing kena pengaruh ngalami masalah saluran napas saliyane lesi kulit. Pembentukan blister diiringi parut lan penebalan ana ing saluran napas ndhuwur lan iki ngalangi saluran napas. Sanajan sawise ngilangi jaringan sing ngalang-alangi, saluran napas sing rusak bakal ngalami cedera luwih lanjut amarga infeksi berulang lan pungkasane nyebabake stenosis saluran napas, sing bisa uga ora bisa diobati. Tingkat kematian sing dhuwur saka pasien EB kanthi keterlibatan saluran napas nyebabake kita ngembangake perawatan. Ing kohort pasien ing Rumah Sakit Great Ormond Street, kita ngerteni manawa pasien EB kanthi keterlibatan saluran napas biasane nggawa mutasi DNA ing gen sing diarani LAMA3. Klompok kita wis ngekstrak lan ngembangake sel saluran napas pasien ing laboratorium. Salinan fungsional DNA LAMA3 dilebokake ing genom sel kasebut. Asil kita nuduhake yen terapi gen iki bisa ngasilake sel pasien EB menyang fungsi normal dibandhingake karo sel saka individu normal. Langkah sabanjure proyek kita bakal nambah efektifitas metode terapi gen lan ngoptimalake cara bedhah kanggo ngirim sel sing dikoreksi gen menyang saluran napas ndhuwur. (Saka laporan kemajuan 2022).

Peneliti ing University College London lan Great Ormond Street Hospital for Children (GOSH) dianugerahi pendanaan DEBRA kanggo proyek sing ningkatake urip pasien EB sing nandhang kesulitan saluran napas ndhuwur.

Ing tahap pisanan riset, para ilmuwan fokus kanggo mangerteni kabutuhan khusus pasien EB sing diarani departemen Telinga, Irung, lan Tenggorokan ing GOSH. Panaliten kasebut kalebu pasien 15, lanang lan wadon, kanthi umur rata-rata mung luwih saka 9 sasi nalika dirujuk. Ing antarane pasien kasebut, macem-macem subtipe EB diidentifikasi, kanthi Junctional Epidermolysis Bullosa-Simplex (JEB-S) sing paling umum. Analisis genetik saka klompok pasien iki ngandhakake yen sangang saka 14 pasien duwe varian patogen ing siji gen spesifik, LAMA3, sing nuduhake yen gen iki nduweni kecenderungan tartamtu kanggo nyebabake masalah saluran napas.

Tim riset kasil nggawe kultur sel saka biopsi saluran napas saka papat pasien sing duwe 'EB saluran napas', ngidini dheweke sinau sel ing laboratorium. Dheweke nemokake yen ana kekurangan ekspresi gen lan protein LAMA3 ing sel ing kultur, lan sel kasebut gagal manut karo piring budaya plastik uga sel saka donor non-EB. Iki nuduhake manawa model adhedhasar sel migunani kanggo sinau luwih lanjut EB saluran napas, lan bisa digunakake kanggo nyoba terapi potensial.

Mbangun wawasan sing dipikolehi saka Tujuan 1, tim riset banjur ngembangake vektor lentiviral kanggo ngirim LAMA3 menyang sel epitel saluran napas sing ditanam ing kultur sel. Aplikasi saka vektor LAMA3 menyang sel pasien EB saluran napas nyebabake peningkatan sing signifikan ing LAMA3 RNA lan ekspresi protein. Sing paling penting, sel saluran napas pasien EB sing dikoreksi nuduhake lampiran sel sing luwih apik, lan bisa dibandhingake karo sel donor non-EB. Panemuan iki nuduhake manawa koreksi terapi ekspresi LAMA3 duweni potensi ngatasi cacat adhesi sel kanggo sawetara pasien EB saluran napas.

Kanggo njupuk riset luwih maju, para ilmuwan kudu bisa njupuk sel sing dikoreksi saka kultur lan transplantasi maneh menyang saluran napas. Nanging, ora kaya cangkok kulit, saiki ora ana cara bedhah sing ngidini kedadeyan kasebut nalika njaga saluran napas paten. Dadi, tim nguji engraftment sel epitelium sing diuji nggunakake model operasi. Dheweke ngisolasi sel basal saluran napas lan tuwuh ing kahanan kultur sel sing padha karo sing digunakake kanggo pasien EB sadurunge, banjur ngembangake stent cetak 3D khusus sing dirancang kanggo ndhukung graft sel epitel trakea. Analisis post-surgery nuduhake sukses engraftment sel kultur. Sing penting, iki mbukak lawang kanggo potensial sel autologous sing dimanipulasi ex vivo supaya bisa berkembang sawise transplantasi ing setelan sing relevan sacara klinis.

Asil panaliten iki menehi pangarep-arep yen ing mangsa ngarep bisa nggabungake terapi sel lan terapi gen kanggo nggawe solusi anyar kanggo pasien kanthi manifestasi saluran napas EB. Kemajuan sing ditindakake kanggo mangerteni basis genetis saluran napas EB, ngembangake teknik koreksi gen, lan sukses nglebokake sel kultur ing model kewan sing sacara bedah padha karo manungsa, negesake potensial kanggo terapi transformatif. Langkah sabanjure ing panliten iki yaiku nyempurnakake vektor lentiviral supaya bisa digunakake ing pasien, lan luwih ngoptimalake efisiensi lan reproduktifitas transplantasi sel.