Оценка возможностей генной терапии пояснично-конечностной мышечной дистрофии типа R2 при применении двухвекторной системы на основе аденоассоциированного вирусного вектора 9 серотипа, несущего кодон оптимизированный ген DYSF.
Авторы
-
Елена В. Кузубова
Белгородский государственный национальный исследовательский университет
https://orcid.org/0000-0003-2425-5027
-
Александра И. Радченко
Белгородский государственный национальный исследовательский университет
https://orcid.org/0000-0002-4554-2116
-
Андрей А. Мануйлов
Белгородский федеральный аграрный научный центр Российской академии наук
https://orcid.org/0009-0008-7306-1919
-
Ариана М. Корокина
Белгородский государственный национальный исследовательский университет
https://orcid.org/0009-0009-3265-5697
-
Наталья В. Королева
Белгородский государственный национальный исследовательский университет
https://orcid.org/0009-0006-3660-3438
-
Иван А. Яковлев
ООО «Гентагет»
https://orcid.org/0000-0001-8127-4078
-
Артур А. Исаев
Артген Биотех
https://orcid.org/0000-0001-5848-5117
-
Роман В. Деев
НИИ морфологии человека им. Авцына НМИЦ хирургии им. Петровского
https://orcid.org/0000-0001-8389-3841
-
Михаил В. Корокин
Белгородский государственный национальный исследовательский университет
https://orcid.org/0000-0001-5402-0697
DOI:
https://doi.org/10.18413/rrpharmacology.11.642Аннотация
Введение: Генная терапия Миопатии Миоши крайне актуальна, так как может стать первым патогенетическим лечением дисферлинопатии. Целью исследования было изучение эффективности и безопасности использования генетической конструкции вируса AAV9-DYSF-DV3 для лечения поясно-конечностной мышечной дистрофии типа R2.
Материалы и методы: В работе использовалась линия мышей В6.А-Dysfprmd/GeneJ (Bla/J). В ходе исследования мышечная активность определялась с помощью следующих тестов: «Сила хватки», «Удержание на проволоке», «Вынужденное плавание с грузом», «Удержание животного на скользком вертикальном стержне». В ходе исследования острой и субхронической токсичности были проведены гематологические и биохимические анализы крови крыс, гистологический анализ и поведенческое тестирование «Открытое поле».
Результаты и обсуждения: В данном исследовании впервые было проведено комплексное изучение эффективности генной терапии двухвекторной системы аденоассоциированного вируса AAV9—DYSF-DV3’ с перекрывающимися последовательностями кДНК DYSF на мышиной модели мышечной дистрофии пояса конечностей типа R2.
Вывод: В ходе исследования было обнаружено, что препарат AAV9.DYSF показал наилучшую эффективность в группе AAV3 в максимальной дозе (5*1012) с повторным внутримышечным введением. В тесте «Сила хватки» показатели увеличились на 29% (p=0.0026) по сравнению с показателями мышей с отсутствием белка дисферлина (К-). В тестах «Вынужденное плавание с грузом», «Удержание на проволоке» и «Удержание животного на скользком вертикальном стержне» показатели также улучшились на 80% (p=0.0019), 104,8% (p=0.001) и 20% (p=0.025) соответственно по сравнению с показателями отрицательного контроля. При проведении острой и субхронической токсичности было обнаружено, что препарат не вызывает гибели и интоксикации экспериментальных животных.
Графическая аннотация
Ключевые слова:
дисферлин, ПКМД R2, двойной вектор AAV, перенос генов, регенерация мышцБиблиографические ссылки
Begam M, Collier AF, Mueller AL, Roche R, Galen SS, Roche JA (2018) Diltiazem improves contractile properties of skeletal muscle in dysferlin-deficient BLAJ mice, but does not reduce contraction-induced muscle damage. Physiological Reports 6(11): e13727. https://doi.org/10.14814/phy2.13727 [PubMed] [PMC]
Berezhnova TA, Shishkina VV, Esaulenko DI, Lunyova YA, Goryushkina YS, Abramyan AA, Dyadina KS, Chechelnitsky AI, Samoilenko TV (2023) Combined use of pulse therapy and molecular hydrogen in rats with experimental rheumatoid arthritis: Clinical and histological evaluation of therapeutic effectiveness. Research Results in Pharmacology 9(2): 27–35. https://doi.org/10.18413/rrpharmacology.9.10024
Bouchard C, Tremblay JP (2023) Portrait of dysferlinopathy: Diagnosis and development of therapy. Journal of Clinical Medicine 12(18): 6011. https://doi.org/10.3390/jcm12186011 [PubMed] [PMC]
Fanin M, Angelini C (2016) Progress and challenges in diagnosis of dysferlinopathy. Muscle Nerve. 54(5): 821–835. https://doi.org/10.1002/mus.25367 [PubMed]
García-Campos P, Báez-Matus X, Jara-Gutiérrez C, Paz-Araos M, Astorga C, Cea LA, Rodríguez V, Bevilacqua JA, Caviedes P, Cárdenas AM (2020) N-acetylcysteine reduces skeletal muscles oxidative stress and improves grip strength in dysferlin-deficient bla/j mice. International Journal of Molecular Sciences 21(12): 4293. https://doi.org/10.3390/ijms21124293 [PubMed] [PMC]
Khodabukus A, Prabhu NK, Roberts T, Buldo M, Detwiler A, Fralish ZD, Kondash ME, Truskey GA, Koves TR, Bursac N (2024) Bioengineered model of human LGMD2B skeletal muscle reveals roles of intracellular calcium overload in contractile and metabolic dysfunction in dysferlinopathy. Advanced Science 11(31): e2400188. https://doi.org/10.1002/advs.202400188 [PubMed] [PMC]
Korokin MV, Kuzubova EV, Radchenko AI, Deev RV, Yakovlev IA, Deikin AV, Zhunusov NS, Krayushkina AM, Pokrovsky VM, Puchenkova OA, Chaprov KD, Ekimova NV, Bardakov SN, Chernova ON, Emelin AM, Limaev IS (2022) В6.А-DYSFPRMD/GENEJ mice as a genetic model of dysferlinopathy. Pharmacy & Pharmacology 10(5): 483–496. https://doi.org/10.19163/2307-9266-2022-10-5-483-496
Moore U, Gordish H, Diaz-Manera J, James MK, Mayhew AG, Guglieri M, Fernandez-Torron R, Rufibach LE, Feng J, Blamire AM, Carlier PG, Spuler S, Day JW, Jones KJ, Bharucha-Goebel DX, Salort-Campana E, Pestronk A, Walter MC, Paradas C, Stojkovic T, Mori-Yoshimura M, Bravver E, Pegoraro E, Lowes LP, Mendell JR, Bushby K, Straub V; Jain COS (2021) Consortium. Miyoshi myopathy and limb girdle muscular dystrophy R2 are the same disease. Neuromuscular Disorders 31(4): 265–280. https://doi.org/10.1016/j.nmd.2021.01.009 [PubMed]
Nagaraju K, Raben N, Loeffler L, Parker T, Rochon PJ, Lee E, Danning C, Wada R, Thompson C, Bahtiyar G, Craft J, Hooft Van Huijsduijnen R, Plotz P (2000) Conditional upregulation of MHC class I in skeletal muscle leads to self-sustaining autoimmune myositis and myositisspecific autoantibodies. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 97(16): 9209–9214. https://doi.org/10.1073/pnas.97.16.9209 [PubMed] [PMC]
Nagy N, Nonneman RJ, Llanga T, Dial CF, Riddick NV, Hampton T, Moy SS, Lehtimäki KK, Ahtoniemi T, Puoliväli J, Windish H, Albrecht D, Richard I, Hirsch ML (2017) Hip region muscular dystrophy and emergence of motor deficits in dysferlin-deficient Bla/J mice. Physiological Reports 5(6): e13173. https://doi.org/10.14814/phy2.13173 [PubMed] [PMC]
Park HJ, Hong YB, Hong JM, Yun U, Kim SW, Shin HY, Kim SM, Choi YC (2021) Null variants in DYSF result in earlier symptom onset. Clinical Genetics 99(3): 396–406. https://doi.org/10.1111/cge.13887 [PubMed]
Patel NJ, Van Dyke KW, Espinoza LR (2017) Limb-girdle muscular dystrophy 2B and Miyoshi presentations of dysferlinopathy. The American Journal of the Medical Sciences 353(5): 484–491. https://doi.org/10.1016/j.amjms.2016.05.024 [PubMed]
Patel RB, Dhanesha N, Sutariya B, Ghatge M, Doddapattar P, Barbhuyan T, Kumskova M, Leira EC, Chauhan AK (2023) Targeting neutrophil α9 improves functional outcomes after stroke in mice with obesity-induced hyperglycemia. Stroke 54(9): 2409–2419. https://doi.org/10.1161/STROKEAHA.123.042714 [PubMed] [PMC]
Polikarpova AV, Egorova TV, Bardina MV (2022) Genetically modified animal models of hereditary diseases for testing of gene-directed therapy. Research Results in Pharmacology 8(2): 11–26. https://doi.org/10.3897/rrpharmacology.8.82618
Reash NF, James MK, Alfano LN, Mayhew AG, Jacobs M, Iammarino MA, Holsten S, Sakamoto C, Tateishi T, Yajima H, Duong T, de Wolf B, Gee R, Bharucha-Goebel DX, Bravver E, Mori-Yoshimura M, Bushby K, Rufibach LE, Straub V, Lowes LP; Jain COS Consortium (2022) Comparison of strength testing modalities in dysferlinopathy. Muscle 66(2): 159–166. https://doi.org/10.1002/mus.27570 [PubMed]
Shi X, Bai H, Wang J, Wang J, Huang L, He M, Zheng X, Duan Z, Chen D, Zhang J, Chen X, Wang J (2021) Behavioral assessment of sensory, motor, emotion, and cognition in rodent models of intracerebral hemorrhage. Frontiers in Neurology 12: 667511. https://doi.org/10.3389/fneur.2021.667511 [PubMed] [PMC]
Starostina IG, Solovyeva VV, Shevchenko KG, Deev RV, Isaev AA, Rizvanov AA (2012) Formation of the recombinant adenovirus encoding codon-optimized dysferlin gene and analysis of the recombinant protein expression in cell culture in vitro. Genes and Cells [Geny i Kletki] 7: 25–28. https://doi.org/10.23868/gc121567 [in Russian]
Wang D, Liu XY, He QF, Zheng FZ, Chen L, Zheng Y, Zeng MH, Lin YH, Lin X, Chen HZ, Lin MT, Wang N, Wang ZQ, Lin F (2024) Comprehensive proteomic analysis of dysferlinopathy unveiling molecular mechanisms and biomarkers linked to pathological progression. CNS Neuroscience & Therapeutics 30(10): e70065. https://doi.org/10.1111/cns.70065 [PubMed] [PMC]
Yakovlev IA, Emelin AM, Slesarenko YS, Limaev IS, Vetrova IA, Belikova LD, Grafskaia EN, Bobrovsky PA, Pokrovsky MV, Kuzubova EV, Pokrovsky VM, Lebedev PA, Bardakov SN, Isaev AA, Deev R (2023) Dual adeno-associated virus 9 with codon-optimized DYSF gene promotes in vivo muscle regeneration and may decrease inflammatory response in limb girdle muscular dystrophy type R2. International Journal of Molecular Sciences 24(17): 13551. https://doi.org/10.3390/ijms241713551 [PubMed] [PMC]
Zorin VL, Zorina AI, Eremin II, Deev RV, Kopnin PB, Volozhin GA, Pulin AA (2017) Gingiva as a source of stromal cells with high differentiating and reparative potential. Genes and Cells [Geny i Kletki] 12: 37–51. https://doi.org/10.23868/201707014 [in Russian]
Загрузки
Опубликован
Как цитировать
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2025 Kuzubova EV, Radchenko AI, Manuylov AA, Korokina AM, Koroleva NV, Yakovlev IA, Isaev AA, Deev RV, Korokin MV
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
Русский
English
