Μελέτη της δράσης φορέων τύπου spuma που εκφράζουν anti-α σφαιρίνης shRNA (short hairpin RNA) και β-σφαιρίνη σε πειραματικά μοντέλα θαλασσαιμίας

Abstract

Therapeutic β-globin vectors have been constructed and tested for over two decades as an alternative treatment options for β-thalassemia. In order to test the efficiency of β-globin expression from our FV vectors we transduced cells of the MEL line, primary hematopoietic progenitors from a thalassemic mouse model as well as from human β-thalassemia patients. We demonstrate that while both FV vectors can produce human β-globin at levels that can ameliorate the ineffective erythropoiesis seen in thalassemic cells, the HS40 element is marginally more efficient than the combination of HS2/HS3, both ex vivo in murine HSCs and human CD34⁺ cells, as well as in the mouse model of β-thalassemia. Given the compact size of the HS40 element, we propose that it can be used alternatively to the LCR sequences for regulated β-globin expression in gene therapy approaches with FV vectors. Another goal of this study is to create FV vectors that co-express the β-globin gene alongside with a shorthairpin RNA against the α-globin gene in order to achieve a more efficient restoration of the β- to α-globin imbalance. The result was that the combined FV vector achieved more efficient restoration of the distorted erythropoiesis observed in thalassemic cells and in comparison to the single vectors.

Οι γενετικού τύπου θεραπευτικές προσεγγίσεις της β-θαλασσαιμίας αποτελούν μία εναλλακτική στρατηγική που σαν σκοπό έχουν την μεταφορά του γονιδίου της β-σφαιρίνης στα αρχέγονα αιμοποιητικά κύτταρα και την έκφραση της αιμοσφαιρίνης στα ώριμα ερυθροκύτταρα. Στη μελέτη μας χρησιμοποιήσαμε αφροϊικούς φορείς με την ρυθμιστική αλληλουχία HS40 καθώς επίσης και τις ρυθμιστικές αλληλουχίες HS2 και HS3 ώστε να εκφράζουν αποδοτικά το γονίδιο της β-σφαιρίνης. Μετά από μεταγωγή της κυτταρικής σειράς MEL, αρχέγονων αιμοποιητικών κυττάρων από πειραματικό μοντέλο β-θαλασσαιμίας ποντικού καθώς και αρχέγονων αιμοποιητικών κυττάρων από ασθενείς με β-θαλασσαιμίας προέκυψε ότι και οι δύο φορείς είναι ικανοί να παράγουν αποδοτικά το γονίδιο της β-σφαιρίνης σε επίπεδα που κρίνονται επαρκή για να οδηγήσουν σε φυσιολογική αιμοποίηση. Ο φορέας που χρησιμοποιεί την αλληλουχία HS40 εμφανίστηκε οριακά πιο σταθερός και περισσότερο αποδοτικός στην έκφραση της β-σφαιρίνης μετά από μεταμόσχευση στο μοντέλο της β-θαλασσαιμίας του ποντικού. Συγχρόνως ελέγχθηκε και μια συνδυαστική κατασκευή που εκφράζει το γονίδιο της β-σφαιρίνης μαζί με μία μικρή φουρκέτα RNA ενάντια στο γονίδιο της α-σφαιρίνης. Η συνδυαστική κατασκευή κρίθηκε περισσότερο αποτελεσματική στην αποκατάσταση της μη-αποδοτικής ερυθροποίησης των θαλασσαιμικών αρχέγονων κυττάρων.