Preparazione di IPSC per l'editing del gene cellulare per il trattamento di AATD

L'AAT è principalmente prodotto negli epatociti, quindi la correzione dell'epatocita è un approccio molto promettente. Le cellule IHEP e le cellule staminali pluripotenti o le cellule simili a epatociti derivate dalle cellule staminali mesenchimali forniscono potenziali fonti cellulari per la modellizzazione della malattia, il trapianto e l'ingegneria dei tessuti indipendenti dagli organi donatori.

Tuttavia, tutti gli studi riportati in letteratura, incluso lo screening della biblioteca di farmaci di grandi dimensioni, si basano su una o poche varianti AAT o al massimo poche linee cellulari HIPSC derivate da pazienti AATD. Inoltre, solo un sottogruppo del 10% di PI*ZZ ha sviluppato una malattia epatica clinicamente rilevante e vi è un forte sospettato che i modificatori genetici e/o ambientali determinino se un omozigote colpito è suscettibile alla malattia epatica. Inoltre, non vi è alcun studio sull'efficacia del potenziale farmaco nel ridurre l'accumulo di AAT cellulare per altri genotipi AAT piuttosto che PI*ZZ e per altre rare mutazioni associate a inclusioni epatiche e malattie epatiche clinicamente evidenti. Questa limitazione rappresenta una forte barriera nello sviluppo di nuove terapie. Per questo motivo, gli investigatori selezioneranno candidati con diversi profili della malattia. Gli investigatori prevedono di reclutare pazienti con genotipi diversi, compresi i portatori di rare varianti patologiche. L'IPSC verrà generato dal sangue periferico e dalle cellule delle urine, quindi le cellule saranno caratterizzate e conservate. Il PBMC sarà congelato e verrà riprogrammato in cellule staminali pluripotenti indotte. L'IPSC derivato sarà caratterizzato da metodi standard di immunofluroscenza, qrtPCR, ibridazione genomica combinata (CGH) e flowcytometria e sarà differenziato a tre strati germinali.

Inoltre, gli investigatori differenteranno l'IPSC in HePathociti (IHEP). Gli epatociti derivati ​​da IPSC dai pazienti carenti di AAT saranno caratterizzati per le mutazioni. Ci sono stati tentativi di sviluppare un targeting specifico per gli epatociti, ma con limitazioni pertanto nella proposta attuale che gli investigatori mirano a sviluppare e testare due diversi approcci per il targeting specifico delle cellule: 1) da parte di liposoma/virosoma specifici per epatociti come frammenti di proteina o peptidi; 2) Rivestimento del liposoma/virosoma che trasporta il BES con membrana di superficie esovescicola derivata da epatociti e consegnando il BES nell'AATD IHEP per testare la fattibilità di questo metodo per il trattamento della carenza di AAT. Questi epatociti saranno trattati con BES e il suo effetto sarà valutato mediante sequenziamento profondo, immunoistochimica e secrezione di AAT sarà confermata da ELISA.

L'editing di base è un metodo emergente di medicina di precisione che gli investigatori useranno come trattamento per curare AATD. Al fine di raggiungere l'obiettivo, gli investigatori propongono qui di utilizzare le vescicole extracellulari per fornire redattori di base nel fegato. Le vescicole extracellulari sono secrete da quasi tutti i tipi di cellule e possono essere utilizzate come portatori di potenziali proteine ​​terapeutiche. È stato dimostrato che l'editing di base è una tecnica molto promettente per correggere la mutazione genetica. Tuttavia, diverse sfide rimangono irrisolte e, in questa sovvenzione, gli investigatori vogliono affrontare: specificità, stabilità, bio-distribuzione e analisi degli effetti a lungo termine.