Translate this page to:
Spanish
In JoVE (1)
Other Publications (13)
- The Journal of Biological Chemistry
- Journal of Virology
- Molecular Therapy : the Journal of the American Society of Gene Therapy
- Molecular Therapy : the Journal of the American Society of Gene Therapy
- PloS One
- Human Molecular Genetics
- Human Molecular Genetics
- Drug News & Perspectives
- Journal of Molecular Neuroscience : MN
- Human Gene Therapy
- Human Gene Therapy
- Biochemical and Biophysical Research Communications
- Journal of Molecular and Cellular Cardiology
Automatic Translation
This translation into Spanish was automatically generated.
English Version | Other Languages
Articles by Monir Shababi in JoVE
JoVE Clinical and Translational Medicine
La entrega de los agentes terapéuticos a través de intracerebroventricular (ICV) y la inyección intravenosa (IV) en ratones
1Department of Molecular Microbiology and Immunology, Bond Life Sciences Center, University of Missouri, 2Department of Biological Sciences, Columbia University, 3Department of Veterinary Pathobiology, Bond Life Sciences Center, University of Missouri
Este artículo muestra dos métodos muy diferentes de inyección: 1) en el cerebro (intracerebroventricular) y 2) sistémica (intravenosa) para introducir los agentes terapéuticos en el sistema nervioso central de ratones recién nacidos.
Other articles by Monir Shababi on PubMed
Un Dominio Citosólico Del Transportador Levadura Zrt1 Zinc Es Necesario Para Su Inactivación Poste-de Translación En Respuesta Al Zinc Y Cadmio
Nutrientes metales tales como cinc son esenciales para la vida y potencialmente tóxicas si overaccumulated por las células. No esenciales metales tóxicos como el cadmio pueden entrar a las células a través de los transportadores de captación responsables de la adquisición de metal nutriente. Por lo tanto, ante los cambiantes niveles de metales extracelulares, organismos bien controlan sus niveles intracelulares de metales nutrientes y evitar la acumulación de metales tóxicos. Aquí mostramos inactivación poste-de translación de la levadura Zrt1 cinc transportador de absorción es importante para la homeostasis del zinc. Durante la transición de limitación de cinc a condiciones de crecimiento cinc-lleno (es decir, choque de cinc), el transportador de Zrt1 es ubiquitinated, endocitosis y posteriormente se degrada en la vacuola. Para entender más este proceso a nivel molecular, asigna una región de Zrt1 necesarios para la ubiquitinación y endocitosis en respuesta al cinc a un dominio que se encuentra sobre la superficie intracelular de la membrana plasmática. Este dominio es un componente crítico de la acción cis del metal vía que controla Zrt1 tráfico de proteínas de señalización. Con alelos mutantes defectuosos para inactivación sensible al metal, también mostramos que Zrt1 inactivación puede ser un mecanismo importante para prevenir la absorción de cadmio y toxicidad en células de cinc limitado.
La Estrategia De Traducción Ribosomal De La Desviación Del Virus Mosaico De La Coliflor Ha Evolucionado Desde Antiguas Repeticiones Terminales Largas
Han proyectado las porciones de la gran región intergénica del genoma del virus (CaMV) de mosaico del coliflor para la actividad del promotor en la levadura (Saccharomyces cerevisiae) y ha identificado un elemento que contribuye a la actividad del promotor en la levadura pero tiene actividad insignificante en las células vegetales cuando se expresan en un ensayo de agroinfiltration. Una búsqueda de la secuencia del genoma de levadura reveló que el elemento de CaMV tenía semejanza de la secuencia con la región de R de la repetición terminal largas (LTR) de la levadura Ty1 retrotransposon, con confianza estadística significativa. En las plantas, la misma secuencia de CaMV ha demostrado tener un papel esencial en el mecanismo de derivación ribosomal de la traducción, como es la base del brazo derecho de la estructura del lazo del vástago que se requiere para la derivación ribosomal. Puesto que el brazo izquierdo de la estructura del lazo del vástago debe representar una imperfecta copia inversa del brazo derecho, proponemos que el shunt ribosomal ha evolucionado de un par de litros que se han convertido en incorporando end to end en el genoma de CaMV.
Estimular Cuerpo Entero SMN2 Expresión Mediante La Entrega De ARN Bifuncionales Través De Un Vector Viral
La atrofia muscular espinal (AME) es un trastorno autosómico recesivo neuromuscular que es la principal causa genética de la mortalidad infantil. SMA es causado por la pérdida de la supervivencia de las neuronas motoras-1 (SMN1). En los seres humanos, un gen copia casi idéntica está presente, llamado SMN2. SMN2 se conserva en todas las pacientes con SMA y codifica una proteína idéntica en comparación con SMN1. Sin embargo, una sola diferencia de nucleótidos en silencio SMN2 exón 7 resultados en la producción de una isoforma empalmados (llamado SMNDelta7) que codifica una proteína funcional. La presencia de SMN2 representa una diana terapéutica única desde SMN2 tiene la capacidad para codificar una proteína totalmente funcional. A continuación se describe un sistema in vivo de entrega de cortos ARN bifuncionales que modulan SMN2 empalme. ARNs bifuncionales derivan su nombre de la presencia de dos dominios: una secuencia de ARN antisentido específicos para una diana de ARN y una untethered segmento de ARN que sirve como una plataforma de unión para los factores de empalme. Basados en plásmidos y recombinantes adeno-asociados vectores de virus se han desarrollado lo expresado ARN bifuncionales que estimularon SMN2 el exón 7 de inclusión y de larga duración proteína SMN en los fibroblastos de pacientes. Estos experimentos proporcionan un mecanismo para modular el empalme de una variedad de contextos genéticos y demostrar directamente un nuevo enfoque terapéutico para SMA.
Restauración De La Función SMN: Entrega De Un Empalme De ARN-Trans Re-dirige SMN2 Pre-mRNA De Empalme
La atrofia muscular espinal (SMA) es causada por la pérdida de la supervivencia de la neurona motora-1 (SMN1). Un gen copia casi idéntica llamada SMN2 está presente en todos los pacientes con AME, sin embargo SMN2 produce bajos niveles de proteína funcional, debido a splicing alternativo. Recientemente, un enfoque terapéutico ha sido desarrollado referido como trans-empalme. Conceptualmente, esta estrategia se basa en pre-ARN mensajero (pre-ARNm) de empalme que ocurren entre dos moléculas separadas: (i) el endógeno ARN diana y (ii) el ARN terapéuticos que proporciona la correcta secuencia de ARN a través de un evento trans-empalme. SMN trans-empalme RNAs fueron examinados inicialmente y expresada a partir de un esqueleto del plásmido y se muestra de nuevo empalme directo de un mini-gen SMN2 así como de las transcripciones endógenos. Posteriormente, vectores virales recombinantes adeno-asociados se han desarrollado lo expresado y entregado transeuropeas de empalme de ARN a fibroblastos de pacientes con AME. En los fibroblastos de pacientes graves SMA, SMN2 empalme fue redirigido a través de trans-empalme para producir mayores niveles de ARNm SMN de longitud completa y total de los niveles de proteína SMN. Por último, pequeña ribonucleoproteína nuclear (snRNP) el montaje, una función crítica del SMN, fue restaurado en los fibroblastos SMA SMN deficientes después del tratamiento con el vector de trans-empalme. En conjunto, estos resultados demuestran que el corte y empalme alternativo SMN2 exón 7 es un objetivo manejable para el reemplazo por trans-empalme.
Desarrollo De Un Sistema único Vector Que Mejora La Trans-empalme De SMN2 Transcripciones
Modalidades de ARN se están desarrollando como un medio poderoso para re-dirigir los eventos de splicing de pre-mRNA de patógenos. Mejorar la eficiencia de estas moléculas in vivo es fundamental, ya que se mueven hacia las aplicaciones clínicas. La atrofia muscular espinal (SMA) es causada por la pérdida de SMN1. Un gen copia casi idéntica llamada SMN2 produce bajos niveles de proteína funcional, debido a splicing alternativo. Hemos informado anteriormente de un empalme de trans-ARN (tsRNA) que re-dirigido SMN2 empalme. Ahora nos muestran que la reducción de la competencia entre los sitios de empalmes endógenos aumentó la eficiencia de trans-empalme. Un sistema único vector que se ha desarrollado expresó la tsRNA SMN y un sitio de empalme bloqueo antisentido (ASO-tsRNA). El vector de ASO-tsRNA significativamente elevados los niveles de SMN en la enseñanza primaria fibroblastos de pacientes con AME, en el sistema nervioso central de ratones SMA y el aumento de SMN dependiente de la in vitro snRNP asamblea. Estos resultados demuestran que la estrategia de ASO-tsRNA proporciona la penetración en el mecanismo de trans-empalme y un medio de mejorar significativamente trans-empalme actividad in vivo.
Atrofia Muscular Espinal: Mecanismos Y Estrategias Terapéuticas
La atrofia muscular espinal (AME) es un desorden autosómico recesivo y la principal causa genética de la mortalidad infantil. SMA es causada por la mutación o deleción de la neurona motora de supervivencia-1 (SMN1). Las características clínicas de la enfermedad son causadas por la degeneración específica de las neuronas motoras alfa de la médula espinal, dando lugar a debilidad muscular, atrofia y, en la mayoría de los casos, la muerte prematura. Un altamente homóloga copiar gen (SMN2) es retenido en casi todos los pacientes con SMA pero no para generar niveles adecuados de proteína SMN debido a su patrón de empalme defectuoso. La severidad del fenotipo SMA está inversamente correlacionada con el número de copias SMN2 y el nivel de proteína SMN de longitud completa producido por SMN2 (aproximadamente 10-15% en comparación con SMN1). La historia natural de la SMA se ha cambiado a lo largo de las últimas décadas, principalmente a través de medidas de apoyo, pero un tratamiento efectivo no existe en la actualidad. Sin embargo, la etiología genética común y los recientes avances en modelos pre-clínicos sugieren que SMA es muy adecuado para el desarrollo de regímenes terapéuticos. Resumimos los últimos avances en la investigación traslacional que resultan prometedores para la progresión hacia los ensayos clínicos.
Los Defectos Cardiacos Contribuyen a La Patología De La Columna Vertebral Modelos Atrofia Muscular
La atrofia muscular espinal (AME) es un trastorno autosómico recesivo, lo que es la principal causa genética de la muerte infantil. SMA es el más común el motor heredado la enfermedad de las neuronas y ocurre en aproximadamente 1:6000 nacidos vivos. El gen responsable de la SMA se llama neurona motora de supervivencia-1 (SMN1). Curiosamente, un gen copia humano específico está presente en la misma región del cromosoma 5q, llamado SMN2. Las neuronas motoras son el tejido principal afectada en la SMA. Aunque está claro que SMA es una enfermedad neurodegenerativa, existen informes clínicos que sugieren que otros tejidos contribuyen al fenotipo general, especialmente en las formas más graves de la enfermedad. En los casos graves de SMA, un número creciente de defectos congénitos del corazón se han identificado tras la autopsia. El defecto más común es un defecto del desarrollo conocido como corazón izquierdo hipoplásico. El propósito de este informe es determinar si el tejido cardiaco se altera en los modelos de SMA, y si esto podría contribuir a la patogénesis de SMA. Aquí hemos identificado las primeras etapas defectos en el desarrollo de un modelo grave de SMA. Además, las respuestas patológicas como la fibrosis y los marcadores de estrés oxidativo se observó poco después de nacer en un modelo menos grave de la enfermedad. Del mismo modo, las diferencias funcionales se han detectado entre los animales SMA de tipo salvaje y en etapa temprana. En conjunto, este trabajo demuestra la importancia del desarrollo y la función cardíaca en estos modelos severas de SMA.
Terapéutica Que Aumentan Directamente La Expresión De SMN Para Tratar La Atrofia Muscular Espinal
La atrofia muscular espinal (AME) es el segundo más común enfermedad autosómica recesiva y es una causa principal de muerte infantil. Esta enfermedad tiene una frecuencia portadora de 1:35, que afecta a 1/6, 000 nacidos vivos y es el resultado de una pérdida homocigótica de la supervivencia de la neurona motora 1 gen (SMN1). Los seres humanos llevan una copia de genes casi idénticos, SMN2, que los códigos de niveles muy bajos de la proteína de longitud completa, alrededor del 10% en comparación con SMN1. Esto es debido a una transición silenciosa nucleótido en el extremo 5 'del exón 7 que interrumpe un dominio de empalme regulador crítico. La región de codificación de la proteína subyacente, sin embargo, no se ve afectada por esta y otras diferencias de nucleótidos entre SMN1 y SMN2. SMN2 tanto, ha sido concebido como un objetivo excelente para las estrategias terapéuticas que: 1) aumenta la expresión de SMN2, 2) altera la pre-mensajero ARN de empalme del exón 7 o 3) estabiliza los productos proteicos derivados de SMN2. En esta revisión, se resumen numerosos enfoques terapéuticos incluyendo nucleicos terapias a base de ácido y de la droga orientada a que han progresado hacia el tratamiento de la SMA.
Optimización Del SMN Trans-empalme A Través Del Análisis De Los Intrones Del SMN
La atrofia muscular espinal (SMA), una enfermedad neurodegenerativa, es la principal causa genética de la muerte infantil y es causada por la pérdida de la supervivencia de la neurona motora 1 (SMN1). Los seres humanos llevan una copia de genes duplicados, SMN2, que produce niveles muy bajos de proteína funcional debido a un evento de splicing alternativo. Esta diferencia de empalme es la razón por la que SMN2 no puede impedir el desarrollo de SMA al SMN1 se elimina. SMN2 genera una transcripción falta el exón 7 y, por consiguiente da lugar a una proteína SMN inestable truncada que no se pueden proteger de SMA. Para aumentar la longitud completa de proteína SMN, utilizamos una estrategia conocida como trans-empalme. Esta estrategia se basa en el empalme pre-ARNm se produce entre dos moléculas separadas: (1) el ARN diana endógenas y (2) el ARN terapéuticos que proporciona la correcta secuencia de ARN a través de un evento trans-empalme. Los primeros trans-empalme del ARN dirigida intrón 6 y se sustituye el exón 7 con el exón 7 en SMN1 SMN2 pre-mRNA. Para determinar el más eficiente para intrón SMN trans-empalme caso, un panel de trans-empalme moléculas de ARN se construyó. Cada molécula de trans-empalme del ARN se dirige a una específica intrón dentro del SMN2 pre-ARNm y basado en el intrón de destino, sustituye a los exones intermedios incluyendo el exón 7. Estas construcciones fueron examinados por RT-PCR, inmunofluorescencia y Western Blot. Hemos identificado intrón 3 como el más eficaz para apoyar intrón trans-empalme en ensayos celulares. El intrón 3 trans-empalme construcción objetivos intrón 3 y sustituye a los exones 4-7 y se distinguen en función de su capacidad de producir al más alto nivel del ARN trans-empalmados y de larga duración de proteína SMN en los fibroblastos de pacientes con AME. La eficiencia de la construcción intrón 3 se ha mejorado aún más mediante la adición de un antisentido que bloquea el sitio 3 'de empalme en el intrón 4/exon 5 unión. Más importante aún, la inyección intracerebroventricular del constructo INT3 en SMNΔ7 ratones elevó los niveles de proteína SMN en el sistema nervioso central. Esta investigación demuestra una plataforma alternativa para corregir los defectos genéticos, incluyendo la expresión de SMN y se examinan las bases moleculares de trans-empalme.
La Combinación De SMN Trans-empalme Y Un Factor Neurotrófico Aumenta La Vida útil Y La Masa Corporal En Un Modelo Severa De La Atrofia Muscular Espinal
La atrofia muscular espinal (SMA), una enfermedad neurodegenerativa, es el segundo trastorno genético más frecuente y la principal causa genética de la muerte infantil. SMA surge de la pérdida de supervivencia de las neuronas motoras-1 (SMN1), que conduce a la degeneración de las neuronas motoras inferiores y, en consecuencia, la atrofia de los músculos voluntarios. Un gen copia duplicada llamado SMN2 existe en los seres humanos. SMN2 es incapaz de compensar completamente por la pérdida de SMN1 porque produce niveles muy bajos de proteína SMN funcional debido a un caso de empalme alternativo. CA / T transición en SMN2 exón 7 resultados en una transcripción falta el exón 7 y, por tanto, crea una proteína SMN truncada que no pueden compensar por la pérdida de SMN1. Sin embargo, SMN2 es un objetivo ideal para las estrategias terapéuticas que redirigen a este evento de empalme crítico. Anteriormente, hemos desarrollado la primera trans-empalme estrategia para aumentar el ARNm de longitud completa y funcional de la proteína SMN a partir del gen SMN2. Para mejorar la eficacia de trans-empalme, que luego se desarrolló un sistema de un solo vector que expresa un ARN trans-empalme (tsRNA) y un antisentido bloquea el sitio de empalme de aguas abajo. Este vector único mucho mayor trans-empalme de SMN2 transcripciones in vitro e in vivo. En este informe, hemos añadido un factor neurotrófico [similar a la insulina factor de crecimiento (IGF) -1] a este único vector para determinar si la inducción de la neuroprotección y SMN proporcionar una mayor protección en un modelo animal de SMA. Inyección intracerebroventricular del vector trans-splicing/IGF aumentó significativamente la proteína SMN en el cerebro y la médula espinal de los ratones y SMAΔ7 disminuir la gravedad de la enfermedad en un modelo de ratón más severa como se evidencia por una extensión de la duración de la vida y la masa corporal.
La Disminución En La Severidad De La Enfermedad Sintomática Smn, (- / -); SMN2 (+ / +), Ratones Atrofia Muscular Espinal Después ScAAV9-SMN Entrega
Resumen La atrofia muscular espinal (SMA), un trastorno autosómico recesivo neuromuscular, es la principal causa genética de la mortalidad infantil. SMA es causada por la pérdida homocigótica de la neurona motora de supervivencia-1 (SMN1). En los seres humanos, un gen copia casi idéntica está presente, SMN2. SMN2 se conserva en todas las pacientes con SMA y codifica la misma proteína que SMN1. Sin embargo, SMN1 y SMN2 difieren en un silencio de C a T de transición en el extremo 5 'del exón 7, causando splicing alternativo de SMN2 las transcripciones y los bajos niveles de SMN de longitud completa. SMA es monogénica y por lo tanto muy adecuado para las estrategias de sustitución de genes. Recientemente, la auto-complementarios virus adeno-asociado (scAAV) vectores se han utilizado para entregar el SMN ADNc a un modelo animal de la enfermedad, el ratón SMNΔ7. En este estudio, se examina un modelo grave de SMA, SMN (- / -); SMN2 (+ / +), para determinar si la sustitución de genes es viable en un modelo en el que el desarrollo de la enfermedad comienza en el útero. El uso de dos paradigmas de entrega, las inyecciones intracerebroventricular e inyecciones intravenosas, hemos entregado scAAV9-SMN y ha demostrado un aumento de dos a cuatro veces en la supervivencia, además de mejorar muchos de los parámetros fenotípicos de la modelo. Esto representa la mayor extensión en la supervivencia de este modelo severa para cualquier intervención terapéutica y sugiere que el tratamiento postsymptomatic de SMA puede conducir a una mejora significativa de la gravedad de la enfermedad.
Entrega Directa Del Sistema Nervioso Central Proporciona Una Mayor Protección Tras La Sustitución De Genes Mediada Por Vectores En Un Modelo Severa De La Atrofia Muscular Espinal
Atrofia Muscular Espinal (AME), un trastorno autosómico recesivo neuromuscular, es la principal causa genética de la mortalidad infantil. SMA es causada por la pérdida homocigótica de la neurona motora de supervivencia-1 (SMN1). SMA, sin embargo, no se debe a completar ausencia de SMN, más bien un bajo nivel de funcional de longitud completa SMN es producida por un gen copia casi idéntica llamada SMN2. A pesar de la expresión de SMN en todas partes, las neuronas motoras son preferentemente afectados por los niveles de SMN bajas. Recientemente, las estrategias de sustitución de genes han demostrado una gran promesa en modelos animales de SMA. En este estudio, hemos utilizado la auto-complementaria adeno associated virus (scAAV) expresando de larga duración SMN ADNc para comparar dos diferentes rutas de entrega viral en un modelo de ratón de SMA severa. Esto se logró mediante la inyección de scAAV9-SMN vectores por vía intravenosa (IV) o intracerebroventricular (ICV) en ratones SMA. Ambas vías de entrega resultó en un incremento significativo en la vida útil y el peso en comparación con los ratones no tratados con una subpoblación de ratones que sobrevivieron más de 200 días. Sin embargo, los ratones inyectados ICV aumento de peso significativamente más que sus homólogos IV tratados. Del mismo modo, el análisis de supervivencia demostró que los ratones tratados ICV muestra un menor número de muertes prematuras que los animales tratados IV. En conjunto, este informe demuestra que la vía de administración es un componente crucial del tratamiento de terapia génica para la AME.
La Restauración Parcial De La Cardio-vasculares En Un Modelo De Defectos Rescatado Grave De La Atrofia Muscular Espinal
La atrofia muscular espinal (AME) es la principal causa genética de la muerte infantil. La pérdida de un gen llamado neurona motora de supervivencia 1 (SMN1) y, como resultado, los niveles reducidos de la supervivencia de la neurona motora (SMN) de proteínas conduce al desarrollo de SMA. SMA se caracteriza por la pérdida de neuronas motoras funcionales en la médula espinal. Sin embargo, la evidencia acumulada sugiere que la contribución de otros órganos en el fenotipo SMA compuesto y progresión de la enfermedad. Un número creciente de defectos congénitos del corazón se han identificado en pacientes con AME graves. De acuerdo con los casos clínicos, se han identificado recientemente los defectos del corazón y de desarrollo funcional en dos modelos de ratón de SMA, que se producen en la etapa embrionaria en un modelo de SMA severa y poco después de nacer en un modelo menos grave (SMNΔ7). Nuestro objetivo fue examinar las anomalías cardiacas en fase avanzada no tratados SMNΔ7 ratones y para determinar si la terapia génica de reemplazo restaura la estructura cardiaca / función en rescatados SMNΔ7 modelo. Para revelar el alcance de la cardíaca estructural / funcional de reparación en los ratones rescatados, se analizó el corazón de la no tratada y tratada SMNΔ7 modelo de uso de auto-complementarios virus adeno-asociado (serotipo 9) expresa el SMN ADNc de longitud completa. Hemos examinado las características de la insuficiencia cardíaca como la remodelación, la fibrosis, el estrés oxidativo, y la integridad vascular en ambos grupos. Nuestros resultados indican claramente que la fibrosis, la activación estrés oxidante, remodelado vascular, y una disminución significativa en el número de capilares existen en el corazón de SMA. Los defectos cardíacos estructurales se han mejorado drásticamente en los animales rescatados, sin embargo, el nivel de deterioro era todavía significativa en comparación con los compañeros de camada de tipo salvaje de la misma edad. Además, el análisis funcional in vivo cardiaca imágenes por resonancia magnética (MRI) reveló que el corazón de los ratones tratados con AME aún presenta defectos funcionales. En conclusión, anomalías cardíacas son sólo parcialmente en los animales rescatados de SMA de nacimiento después de tratado y estas anormalidades pueden contribuir a la muerte prematura de los animales tratados con SMA vectores con la función motora, aparentemente rescatados, pero una vida media de menos de 70 días como se informó en varios estudios .
