Children's Mercy Kansas City hat einen bedeutenden Fortschritt in der Behandlung seltener genetischer Erkrankungen mit personalisierten Antisense-Oligonukleotiden (ASOs) erzielt. Dieser innovative Ansatz hat in präklinischen Bewertungen vielversprechende Ergebnisse gezeigt und bietet Hoffnung für Patienten mit zuvor unbehandelbaren Erkrankungen. Die Methode validiert personalisierte Therapien in nur acht Wochen, was deutlich schneller und kostengünstiger ist als der Branchendurchschnitt.
Die Studie mit dem Titel "Schnelles und skalierbares Screening von personalisierten ASOs in patientenabgeleiteten Organoiden" wurde in der Zeitschrift Nature veröffentlicht.
Viele Labore erzeugen derzeit patientenabgeleitete induzierte pluripotente Stammzellen (iPSCs), aber dieser Prozess kann bis zu einem Jahr dauern und zwischen 5.000 und 10.000 Dollar pro Patient kosten. Die neue Methode erfordert nur eine kleine Anzahl von Blutkörperchen des Patienten, generiert iPSCs in zwei bis drei Wochen und kostet weniger als 500 Dollar pro Patient.
Das Forschungsteam verwendete diese patientenabgeleiteten iPSCs, um patientenspezifische Organoide zu züchten, dreidimensionale Zellmodelle, die die Entwicklung und Funktion von Organen nachbilden. Diese Organoide sind leistungsstarke Werkzeuge zum Verständnis der Krankheitsbiologie und zur Entwicklung patientenspezifischer Therapeutika.
Scott Younger, Ph.D., Direktor für Krankheitsgenengineering am Genomischen Medizinzentrum und Leiter des Younger-Labors, erklärte: "Das Team kann iPSCs und Organoidmodelle für viele Patienten parallel generieren, was zu einer beschleunigten Bewertung therapeutischer Interventionen führt. Anstatt mehr als ein Jahr auf die Erstellung von Zellmodellen zu warten, könnte eine Familie in ein oder zwei Monaten von der Blutabnahme zur Diagnose und/oder Behandlungsempfehlung gelangen."
Das Genomische Medizinzentrum von Children's Mercy validierte den Prozess mit Proben von drei Patienten mit Duchenne-Muskeldystrophie, die in seinem Programm Genetic Answers for Kids (GA4K) eingeschrieben sind. Sie konnten die Expression und Funktion des Dystrophin-Proteins in patientenabgeleiteten Organen wiederherstellen, indem sie ein von der FDA genehmigtes ASO für einen Patienten und maßgeschneiderte ASOs für die anderen beiden verwendeten.
Steve Leeder, PharmD, Ph.D., kommissarischer geschäftsführender Direktor des Children's Mercy Research Institute, bemerkte: "Patientenabgeleitete Organoidmodelle haben das Potenzial, weitreichend zur Schaffung von Zellensystemen zur Untersuchung von Störungen des Herzens, der Nieren, der Leber und anderer Gewebe verwendet zu werden. Sie können auch helfen, wirksame Medikamente für spezifische Patienten zu identifizieren."
Das Forschungsteam hofft, dass diese Methode von anderen Institutionen übernommen wird, um schnellere und bessere Versorgung für Patienten mit seltenen Erkrankungen weltweit zu bieten. Dr. Younger betonte: "Die in dieser Studie generierten Methoden und Protokolle sind zugänglich und können in jedem Standardforschungslabor ohne spezielle Ausrüstung oder teure Reagenzien umgesetzt werden. Die weit verbreitete Fähigkeit, patientenabgeleitete Zellensysteme zu erzeugen, wird erheblichen Einfluss auf das Verständnis der Krankheitsmechanismen und therapeutischen Möglichkeiten für viele seltene Erkrankungen haben."