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Enregistrement W2793231860 · doi:10.1101/286500

A mutation-independent approach via transcriptional upregulation of a disease modifier gene rescues muscular dystrophy <i>in vivo</i>

2018· preprint· en· W2793231860 sur OpenAlexafffund
Dwi U. Kemaladewi, Prabhpreet S. Bassi, Kyle Lindsay, Steven Erwood, Ella Hyatt, Ryan M. Marks, Kinga I. Gawlik, Madeleine Durbeej, Evgueni A. Ivakine, Ronald D. Cohn

Notice bibliographique

RevuebioRxiv (Cold Spring Harbor Laboratory) · 2018
Typepreprint
Langueen
DomaineBiochemistry, Genetics and Molecular Biology
ThématiqueMuscle Physiology and Disorders
Établissements canadiensUniversity of TorontoHospital for Sick Children
Organismes subventionnairesCure CMDCanadian Institutes of Health ResearchHospital for Sick ChildrenRare Disease FoundationNatural Sciences and Engineering Research Council of CanadaMuscular Dystrophy Association
Mots-clésDownregulation and upregulationBiologyCongenital muscular dystrophyGenetic enhancementMuscular dystrophyCancer researchTransgeneCRISPRGeneMolecular biologyGenetics

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Introductory paragraph Identification of protective and/or pathogenic genetic modifiers provides important insight into the heterogeneity of disease presentations in individuals affected by neuromuscular disorders (NMDs), despite having well-defined pathogenic variants. Targeting modifier genes to improve disease phenotypes could be especially beneficial in cases where the causative genes are large, structurally complex and the mutations are heterogeneous. Here, we report a mutation-independent strategy to upregulate expression of a compensatory disease-modifying gene in Congenital Muscular Dystrophy type 1A (MDC1A) using a CRISPR/dCas9-based transcriptional activation system. MDC1A is caused by nonfunctional Laminin α2, which compromises muscle fibers stability and axon myelination in peripheral nerves 1 . Transgenic overexpression of Lama1 , encoding a structurally similar protein Laminin α1, ameliorates muscle wasting and paralysis in the MDC1A mouse models, demonstrating its role as a protective disease modifier 2 . Yet, upregulation of Lama1 as a postnatal gene therapy is hampered by its large size, which exceeds the current genome packaging capacity of clinically relevant delivery vehicles such as adeno-associated viral vectors (AAVs). In this study, we sought to upregulate Lama1 using CRISPR/dCas9-based transcriptional activation system, comprised of catalytically inactive S. aureus Cas9 (dCas9) fused to VP64 transactivation domains and sgRNAs targeting the Lama1 promoter. We first demonstrated robust upregulation of Lama1 in myoblasts, and following AAV9-mediated intramuscular delivery, in skeletal muscles of dy 2j /dy 2j mouse model of MDC1A. We therefore assessed whether systemic upregulation of Lama1 would yield therapeutic benefits in dy 2j /dy 2j mice. When the intervention was started early in pre-symptomatic dy 2j /dy 2j mice, Lama1 upregulation prevented muscle fibrosis and hindlimb paralysis. An important question for future therapeutic approaches for a variety of disorders concerns the therapeutic window and phenotypic reversibility. This is particularly true for muscular dystrophies as it has long been hypothesized that fibrotic changes in skeletal muscle represent an irreversible disease state that would impair any therapeutic intervention at advanced stages of the disease. Here, we demonstrate that dystrophic features and disease progression were significantly improved and partially reversed when the treatment was initiated in symptomatic 3-week old dy 2j /dy 2j mice with already-apparent hind limb paralysis and significant muscle fibrosis. Collectively, our data demonstrate the feasibility and therapeutic benefit of CRISPR/dCas9-mediated modulation of a disease modifier gene, which opens up an entirely new and mutation-independent treatment approach for all MDC1A patients. Moreover, this treatment strategy provides evidence that muscle fibrosis can be reversible, thus extending the therapeutic window for this disorder. Our data provide a proof-of-concept strategy that can be applied to a variety of disease modifier genes and a powerful therapeutic approach for various inherited and acquired diseases.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: Expérimental (laboratoire)
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,006
Score d'incertitude au seuil0,021

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0010,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0060,002

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,009
Tête enseignante GPT0,207
Écart entre enseignants0,199 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeExpérimental (laboratoire)
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations4
Publié2018
Routes d'admission2
Résumé présentoui

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