Les scientifiques de NEI développent et testent une stratégie de thérapie génique prometteuse pour les maladies oculaires rares

Des scientifiques du National Eye Institute (NEI) ont mis au point une stratégie de thérapie génique prometteuse pour une maladie rare qui entraîne une perte de vision sévère pendant l’enfance. Une forme d’amaurose congénitale de Leber, la maladie est causée par des mutations autosomiques dominantes dans le CRX gène, qui sont difficiles à traiter avec la thérapie génique.

Les scientifiques ont testé leur approche en utilisant des tissus rétiniens fabriqués en laboratoire à partir de cellules de patients, appelés organoïdes rétiniens. Cette approche, qui impliquait l’ajout de copies du gène normal sous son mécanisme de contrôle natif, a été partiellement restaurée CRX fonction. Le rapport d’étude apparaît aujourd’hui dans les rapports sur les cellules souches. NEI fait partie des National Institutes of Health.

Notre approche de traitement, qui ajoute plus de copies du gène normal, pourrait potentiellement traiter l’ACV autosomique dominante causée par diverses mutations. « 

Anand Swaroop, Ph.D., chef, Laboratoire de neurobiologie, neurodégénérescence et réparation NEI et auteur principal

La Food and Drug Administration américaine a approuvé Luxturna en 2017 pour le traitement des patients atteints d’ACV présentant des mutations dans un gène appelé RPE65. Bien que salué comme une avancée majeure dans la thérapie génique, Luxturna est inefficace contre d’autres formes d’ACV, y compris celles causées par des mutations autosomiques dominantes chez CRX.

le CRX gène code une protéine (également appelée CRX) qui se lie à l’ADN et ordonne aux photorécepteurs de la rétine de fabriquer des pigments photosensibles appelés opsines. Sans protéine CRX fonctionnelle, les photorécepteurs perdent leur capacité à détecter la lumière et finissent par mourir.

Des troubles comme l’ACV autosomique dominante sont difficiles à traiter avec la thérapie génique, car l’ajout de plus du gène normal ne rétablit pas toujours la fonction. Les personnes atteintes de mutations autosomiques dominantes ont toujours une copie normale du gène, mais la version mutante de la protéine interfère avec la protéine normale. Parfois, au lieu de restaurer une fonction normale, le simple fait d’ajouter plus de protéines normales peut améliorer la maladie de manière imprévisible.

Pour explorer comment l’augmentation génique – l’ajout de copies du gène normal – affecterait l’ACV autosomique dominante, l’équipe de Swaroop a développé des organoïdes rétiniens à partir de deux volontaires atteints d’ACV et de membres de leur famille non affectés. Dirigés par Kamil Kruczek, Ph.D., stagiaire postdoctoral dans le laboratoire de Swaroop, ils ont construit les tissus complexes de type rétine en plusieurs étapes, en commençant par les cellules de la peau, induisant la production de photorécepteurs matures et d’autres cellules rétiniennes avec le profil génétique de chacun bénévole. Comme prévu, les organoïdes des patients ont produit beaucoup moins d’opsine sensible à la lumière que les organoïdes fabriqués à partir de membres de la famille non affectés.

Pour contrôler soigneusement combien CRX serait exprimé par les photorécepteurs receveurs, l’équipe a repensé le CRXpromoteur afin qu’il puisse être livré avec le CRX gène dans le cadre de la thérapie génique. Un promoteur est une séquence voisine d’ADN qui contrôle quand et comment les gènes sont exprimés. Les chercheurs ont emballé le gène et leur promoteur artificiel dans un virus qui les a transférés dans les photorécepteurs organoïdes.

La stratégie d’augmentation des gènes de l’équipe a restauré une certaine fonction des protéines CRX pour les organoïdes des deux patients, entraînant l’expression des opsines dans les deux types de photorécepteurs: bâtonnets et cônes.

« Le fait que cette stratégie a fonctionné pour les deux CRX « , a déclaré Swaroop. » L’augmentation des gènes peut être une thérapie viable pour l’ACV causée par d’autres mutations autosomiques dominantes. « 

«Cette étude de thérapie génique de preuve de concept est la première étape vers un traitement potentiel pour une forme rare d’ACV», a déclaré Brian Brooks, MD, directeur clinique de NEI et co-auteur de l’étude. «C’est un excellent exemple de science du banc au chevet, lorsque les chercheurs en sciences fondamentales et cliniques collaborent.