Aangeboren fouten van de stofwisseling van de lever is een familie van genetische ziekten die collectief maar liefst 1 in 800 levendgeborenen1 beïnvloeden. Veel van deze ziekten zijn enkel gen gebreken2 en functioneel kunnen worden genezen door de invoering van een enkele gecorrigeerde kopie van het betrokken gen in een voldoende aantal hepatocyten3. Het werkelijke percentage van hepatocyten die moeten worden gecorrigeerd door de ziekte4 varieert en is grotendeels afhankelijk van de aard van het eiwit het codeert, bijvoorbeeld, uitgescheiden eiwitten versus cytoplasmatische. In de meeste gevallen is de werkzaamheid van een behandeling van metabole ziekte gemakkelijk vehiculumcontrolegroep door de aanwezigheid van biomarkers vaak beschikbaar in de omloop.
HT-1 is een aangeboren afwijking van de stofwisseling van de lever die uit een defect in fumarylacetoacetate hydrolase (FAH)5, de laatste enzymatische stap in tyrosine metabolisme6 voortvloeit. FAH-deficiëntie leidt tot de ophoping van giftige metabolieten in de lever die kan leiden tot acute insufficiëntie van de lever en dood of in de chronische vorm van de ziekte kan leiden tot levercirrose en hepatocellulaire carcinoom. De ziekte is klinisch beheerd door toediening van 2-(2-nitro-4-trifluoromethylbenzoyl)-1,3-cyclohexanedione (NTBC), een klein molecuul remmers van het enzym stroomopwaarts van FAH in het metabolisme van tyrosine. De ziekte biedt een ideale omgeving waarin aan gene therapie testmethoden, zoals succesvolle correctie van zelfs een klein aantal hepatocyten uiteindelijk in de herbevolking van de gehele lever met gecorrigeerde cellen in zowel de grote als de kleine dierlijke modellen resulteren zal 7 , 8. Dit komt doordat gecorrigeerd cellen hebben een diepe overleven voordeel ten opzichte van niet-gecorrigeerde cellen als gevolg van de accumulatie van toxische metabolieten in de laatste. Het verlies van niet-gecorrigeerde hepatocyten zorgt voor selectieve uitbreiding van gecorrigeerde hepatocyten consistent met het regeneratief vermogen van de lever. Behandeling kan gemakkelijk worden gevolgd door het meten van de afname van de circulerende tyrosine en succinylacetone niveaus na transplantatie.
Ter rechtvaardiging van het invasieve karakter van de procedure, waaronder een gedeeltelijke hepatectomy, moet het doel van deze aanpak een duurzaam genezen. Daarom, replicatie incompetente lentivirale vectoren worden gebruikt omdat zij stabiel in de hepatocyte genoom9zal integreren. waarborgen van de levering van de gecorrigeerde gen aan alle dochtercellen als de lever groeit en breidt ter vervanging van het snelle verlies van niet-gecorrigeerde cellen. Dit is gunstig over adeno-geassocieerde virale (AAV) vectoren, die voornamelijk bestaan als episomes die alleen kunnen worden doorgegeven aan een eencellige dochter tijdens de mitose10 waarbij u verliest geen effect van de therapie in een kwestie van weken.
Hoewel een groeiend lichaam van literatuur ondersteunt de veiligheidvan lentivirus11, zorgen zijn genotoxisch gebeurtenissen verzacht door de signaaltransductie van cellen van de gastheer voor een gecontroleerde in vitro milieu te beperken. Gratis vector wordt nooit systemisch geïntroduceerd op de host wanneer deze methode wordt uitgevoerd, beperking van de blootstelling aan de hepatocyten die weer opgenomen met autologe transplantatie via de portal ader worden zal.
Dit verslag beschrijft de methode van de chirurgische en ex vivo procedures gebruikt om hepatocyten voor gene therapie ex vivo en latere autologe transplantatie12 voor de behandeling van de HT-1 varken8te isoleren. Het volledige proces omvat 1) een gedeeltelijke hepatectomy dat als een bron van hepatocyten en een stimulans van de groei voor de host de lever, 2) isolatie van hepatocyten uit de verwijderde lever gevolgd door ex vivo gene correctie, en tenslotte 3) herinvoering van fungeert de gecorrigeerde hepatocyten terug naar de host. De beschreven methode is van toepassing op alle grote dierlijke modellen met enige aanpassing, maar alleen de FAH-deficiënte varken13 zal hebben het voordeel van de selectieve omgeving voor gecorrigeerde hepatocyten.