Na łamach prestiżowego czasopisma Blood ukazało się badanie, które zwróciło uwagę na nową strategię terapii genowej in vivo z użyciem wektora lentiwirusowego (LV), która może być potencjalnie zastosowana w przyszłych aplikacjach terapii genowej przewlekłej choroby ziarniniakowej (CGD).
CGD jest wrodzonym niedoborem odporności charakteryzującym się ciężkimi, zagrażającymi życiu infekcjami. U pacjentów z CGD brakuje reaktywnych form tlenu (ROS) w fagocytujących leukocytach i często rozwijają się rozległe ziarniniaki tkankowe.
Obecnie leczenie CGD polega na profilaktyce antybiotykowej podawanej do końca życia lub przeszczepieniu krwiotwórczych komórek macierzystych (HSCT). Jednak większość pacjentów nie może znaleźć dopasowanych dawców, a HSCT jest znana z podwyższonego ryzyka u pacjentów z CGD.
Terapia genowa stała się obiecującą metodą leczenia CGD. Obecnie, terapia genowa ex vivo HSC jest szeroko stosowaną strategią. Natomiast terapia genowa in vivo opiera się na bezpośrednim dostarczaniu wektorów terapii genowej do pacjentów, co mogłoby przezwyciężyć trudności w HSCT.
Naukowcy opracowali strategię terapii genowej in vivo w CGD poprzez dożylne (iv) wstrzyknięcie wektorów lentiwirusowych (LVs) niosących uniwersalny promotor EF1a lub specyficzny dla komórek linii mieloidalnej promotor miR223 napędzający ekspresję CYBB (łańcuch beta cytochromu B-245, lub p91-phox) u myszy X-CGD (X-CGD; B6.129S-Cybbtm1Din/J). Badacze opracowali schemat kondycjonowania chemioterapią w celu poprawy skuteczności dostarczania genu poprzez zastosowanie busulfanu, cyklofosfamidu i deksametazonu. W przeprowadzonym badaniu każda mysz otrzymała 1×109 jednostek transdukcyjnych (TU) LV-CYBB poprzez iniekcję dożylną po kondycjonowaniu niemieloablacyjnym. Druga iniekcja 1×109 TU LV-CYBB po rekondycjonowaniu została podana 12 tygodni później.
Wyniki wykazały, że dożylna iniekcja LV skutecznie dostarczyła i wyraziła gen LV-CYBB in vivo, a wielokrotna iniekcja LV mogła zwiększyć wydajność transferu genu u myszy CGD. Co ważne, po drugiej iniekcji nie stwierdzono odpowiedzi przeciwciał na białko p24 związane z cząsteczką LV. Jednak po 3-12 miesiącach we krwi leczonych myszy stwierdzono wyraźnie obniżony VCN, co sugeruje wyczerpanie transgenów w komórkach somatycznych. Aby poprawić dostarczanie genów do HSCs, potraktowano myszy AMD3100, aby zmobilizować transport HSCs do krwi obwodowej. Myszy zostały potraktowane kondycjonowaniem i lekiem AMD3100 przed iniekcją LV. Po czterech tygodniach, gp91-phox pozytywne HSCs z całkowitej Sca1+ HSCs we krwi z lub bez (+/-) leczenia AMD3100 zostały zbadane za pomocą cytometrii przepływowej. Aby potwierdzić transfer genów komórek macierzystych, przeprowadzono transplantację komórek szpiku kostnego z myszy CGD leczonych LV-CYBB do nieleczonych myszy CGD. VCN we krwi badano przed (myszy dawcy) i 4 tygodnie po (myszy biorcy) przeszczepieniu HSCT. Badanie transplantacyjne potwierdziło, że leczenie AMD3100 skutecznie zwiększyło dostarczanie genów iv LV do HSCs.
Podsumowując, naukowcy opracowali ulepszoną strategię dostarczania genów dożylnie z użyciem wektora LV poprzez zastosowanie kondycjonowania i mobilizacji lekiem AMD3100 przed wstrzyknięciem LVs do myszy z CGD. Strategia takiej terapii genowej, przeprowadzonej in vivo z użyciem wektorów LV może być potencjalnie zastosowana w przyszłych aplikacjach terapii genowej w CGD.