Добавить новость
smi24.net
News in English
Август
2022

Helping cells become better protein factories could improve gene therapies and other treatments – a new technique shows how

0

The cells in your body are not all the same. Each of your organs has cells with very different functions. For example, liver cells are top-notch secretors, as their job requires them to make and export many of the proteins in your blood. By contrast, muscle cells are tasked with facilitating the contractions that allow you to move.

The fact that cells are so specialized has implications for gene therapy, a way to treat genetic diseases by correcting the source of the error in a patient’s DNA. Health providers use a harmless viral or bacterial vector to carry a corrective gene into a patient’s cells, where the gene then directs the cell to produce the proteins necessary to treat the disease. Muscle cells are a common target because gene therapies injected into the muscle are more accessible than introduction into the body by other routes. But muscle cells may not produce the desired protein as efficiently as needed if the job the gene instructs it to do is very different from the one it specializes in.

We are cell biologists and biophysicists who study how healthy proteins are produced and maintained in cells. This field is called protein homeostasis, also known as proteostasis. Our recently published study details a way to make muscle cells behave more like liver cells by changing protein regulation networks, enhancing their ability to respond to gene therapy and treat genetic diseases.

Gene therapy involves replacing a defective gene with a functioning one that can direct cells to produce missing or dysfunctional proteins.

Boosting protein factories

One disease for which gene therapy has great potential is alpha-1 antitrypsin (AAT) deficiency, a condition in which liver cells are unable to make adequate amounts of the protein AAT. It results in a breakdown of lung tissue that can cause serious respiratory problems, including the development of severe lung diseases such as chronic obstructive pulmonary disease (COPD) or emphysema.

Patients are usually treated by receiving AAT via infusion. But this requires patients to either make regular trips to the hospital or keep expensive equipment at home for the rest of their lives. Replacing the faulty gene that caused their AAT shortage in the first place could be a boon for patients. Current gene therapies inject the AAT-producing gene into muscle. One of our colleagues, Terence Flotte, developed a way to use a harmless version of an adeno-associated virus as a vehicle to deliver AAT gene therapies into the body via injection, allowing for sustained release of the protein over several years.

Lung damage from alpha-1 antitrypsin deficiency can lead to emphysema.

Atlas of Pulmonary Pathology/Flickr, CC BY-SA

But muscle cells aren’t very good at producing the AAT proteins the gene instructs them to make. Flotte and his team found that AAT levels one to five years after gene therapy were only 2% to 2.5% of the optimal concentration for therapeutic effect.

We wanted to find a way to turn muscle cells into better protein factories, like liver cells. We tested a number of different molecules on mice muscle cells to determine if they would boost AAT secretion. We found that adding a molecule called suberoylanilide hydroxamic acid, or SAHA, helps muscle cells make AAT at a production level more like that of liver cells. It works because SAHA is a proteostasis regulator with the ability to boost the cell’s protein output.

Down the road, we believe that adding SAHA or similar proteostasis regulators to gene therapies could help increase the effectiveness of these treatments for many genetic diseases.

Beyond gene therapy

Our findings have implications beyond just gene therapies. The effectiveness of mRNA vaccines, for example, is also affected by how well each cell produces a particular type of protein. Because most mRNA vaccines are given through an injection to the muscle, they may also face the same limitations as gene therapies and produce a lower-than-desirable immune response. Increasing the protein production of muscle cells could potentially improve vaccine immunity.

Additionally, many drugs created by the biotech industry called biologics that are derived from natural sources rely heavily on a given cell’s protein production capabilities. But many of these drugs use cells that aren’t specialized to make large amounts of protein. Adding a protein homeostasis enhancer to the cell could optimize protein yield and increase the effectiveness of the drug.

Protein homeostasis is a burgeoning field that goes beyond drug development. Many neurodegenerative diseases like Alzheimer’s and Parkinson’s are linked to abnormal protein regulation. The deterioration of a cell’s ability to manage protein production and use over time may contribute to age-related diseases. Further research on ways to improve the cellular machinery behind protein homeostasis could help delay aging and open many new doors for treating a wide range of diseases.

Daniel N. Hebert, Professor of Biochemistry and Molecular Biology, UMass Amherst and Lila Gierasch, Distinguished Professor of Biochemistry and Molecular Biology, UMass Amherst

This article is republished from The Conversation under a Creative Commons license. Read the original article.








Российский рэпер сжег кабриолет BMW прямо на сцене

«REC. Гран-При Авторадио»: гонка на выносливость снова в Москве

Метод Эффеком: Как перевернуть правила игры с помощью знаний

Трамвай «Славянка» получил первые тяговые подстанции


Man Utd have agreed deal with AC Milan for £40m star's exit, await player decision - report

Cameroon star has said yes to Man Utd transfer but Red Devils face hurdle

OpenAI launches GPT-5, its most powerful AI yet—will it be enough to stay ahead in today’s ruthless AI race? 

Report: Liverpool decision hands advantage to Man United in midfielder pursuit


Стражи курортов

Вымогатели нацелились на люкс

По подозрению в мошенничестве задержали замдиректора департамента мэрии Екатеринбурга

ГК «КОРТРОС» — в числе лидеров страны по объему ввода жилья


Находи идеальные места для персонажей-фигурок в «Is This Seat Taken?»

Mafia: The Old Country получила положительные оценки в Steam

The US Air Force wants to test blowing up Cybertrucks because 'it is likely the type of vehicles used by the enemy may transition to Tesla Cyber trucks'

Modders are trying their hardest to add an NVMe SSD to the Switch 2, which is both impressive and something I'm not going to do


Овочі можусть стати розкішшю для українців


Овчинский: работы нулевого цикла завершают в доме в Алексеевском районе

Добро в каждой чашке: Елизавета Боярская, фонд «Жизнь в Движении» и сеть кофеен «Ягода» запускают авторский кофе для помощи детям с ОВЗ

«Бежим за Мечту — Ходить»: подростки на протезах пробегут марафон в Екатеринбурге

Метод Эффеком: Как перевернуть правила игры с помощью знаний


Индекс RGBI достиг максимума с февраля, Мосбиржа активно растет на фоне новостей

Героическое участие армян в СВО. Часть шестнадцатая

"Динамо" Карпина упустило победу над "Сочи" в конце матча

От Чехова с мангустами до встречи “Варягов”: что скрывают стены Московского вокзала Тулы


Выставка имени Олега Табакова: на открытие пришли родители вдовы артиста — вот, что мама Зудиной говорит о покойном

Мобильный терминал сбора данных с ридером RFID тегов Saotron RT41G

Почти 40 тысяч детей проверили на генетические заболевания в Подмосковье с января

Ян Топлес провел конкурс двойников «умного человека в очках» из нашумевшего мема


Фриц достиг третьего раунда на турнире в Цинциннати

Самсонова проиграла Таунсенд на турнире в Цинциннати

"Это невозможно есть": Звезда тенниса из России раскритиковала кухню Парижа

Кудерметова победила Ламенс и прошла во второй круг турнира WTA 1000 в США


При рекультивации полигона близ Красного Яра украли более 62 миллионов рублей. Дело передано в суд

Мобильный терминал сбора данных с ридером RFID тегов Saotron RT41G

Почти 40 тысяч детей проверили на генетические заболевания в Подмосковье с января

Ефимов: с начала года утвердили 10 ППТ для 8 тыс. кв. м недвижимости


Музыкальные новости

«Бежим за Мечту — Ходить»: подростки на протезах пробегут марафон в Екатеринбурге

Концерт Тимберлейка в Стамбуле превратился в хаос: Мот рассказал о давке, сломанных заборах и драках

Розенбаум рискует потерять голос из-за проблем с легкими

Бывшая жена Моргенштерна Зинатуллина выложила фото в прозрачном корсете


«Бежим за Мечту — Ходить»: подростки на протезах пробегут марафон в Екатеринбурге

У Крымского моста скопилась очередь из 1,1 тысячи автомобилей

От Чехова с мангустами до встречи “Варягов”: что скрывают стены Московского вокзала Тулы

"Динамо" Карпина упустило победу над "Сочи" в конце матча


20-летие отметил авиационный отряд специального назначения Росгвардии, обеспечивающий охрану космодрома «Байконур»

Будут ли магнитные бури сегодня, 10 августа 2025 года?

«Бежим за Мечту — Ходить»: подростки на протезах пробегут марафон в Екатеринбурге

ЦСКА разгромил "Рубин" 5:1: дубль Глебова и блеск Мусаева!


Российский рэпер сжег кабриолет BMW прямо на сцене

Процесс сошел с рельсов // Верховный суд определил пересмотреть дело о наезде Kia на трамвай

Москва: Новая эра зарядных станций для электромобилей с поддержкой инвесторов

У Крымского моста скопилась очередь из 1,1 тысячи автомобилей


Путин обратился с приветствием к участникам форума «Машук»

Bloomberg сообщает, что ЕС хочет провести переговоры с Трампом до встречи с Путиным

Российские акции демонстрируют уверенный рост на фоне ожиданий встречи Путина и Трампа

Генсек НАТО предположил возможный итог встречи Трампа и Путина




«Бежим за Мечту — Ходить»: подростки на протезах пробегут марафон в Екатеринбурге

Компания «КЕНГУРУ.ПРО» подписала соглашение с сетью премиальных фитнес-студий PRO TRENER

Custom Clinic - это клиника в центре Санкт-Петербурга, где решают проблему выпадения волос комплексно и эффективно

Гастроэнтеролог Садыков: аппендицит из-за семечек арбуза или шелухи подсолнуха — миф


После «успешных» переговоров с Вэнсом в Киеве вновь отвергли мирные инициативы

В Киеве сделали заявление о территориальных уступках


«Торпедо» и «Спартак» Кострома сразятся за три очка. «Торпедо» Москва — «Спартак» Кострома: прогноз и ставка

Росгвардейцы обеспечили безопасность фестиваля ЛИГА ТРИАТЛОНА & IRONSTAR МОСКВА 226 2025.

Столичные росгвардейцы приняли участие в забеге, посвященном Дню физкультурника

"Динамо" Карпина упустило победу над "Сочи" в конце матча


Интервью Лукашенко на "Беларусь 1" стало примером пропагандистской одержимости

В Минске считают, что интервью Лукашенко превратили в пропагандистский опус


Сергей Собянин. Главное за день

Собянин: Еще два направлявшихся к Москве БПЛА нейтрализованы силами ПВО

Собянин: с 2011 года в Москве привели в порядок более 90 км набережных

Собянин: Окончен основной этап благоустройства набережной в Покровском-Стрешневе


Без морщин. Эксперты рассказали о плюсах изменения климата в Москве

США предостерегают о возможной крупной чрезвычайной ситуации

Москва: Новая эра зарядных станций для электромобилей с поддержкой инвесторов

Было-стало. Какая улица вела на Москву, а привела в заповедник


На ул. Большая Черемушкинская возведут здание для размещения двух районных судов

Почти 40 тысяч детей проверили на генетические заболевания в Подмосковье с января

Ефимов: с начала года утвердили 10 ППТ для 8 тыс. кв. м недвижимости

Урожай бахчевых в Крыму: современные технологии и популярность за пределами региона


Чёрный день календаря. 8 августа: Архангельская трагедия. Как ошибка пилота погубила рейс Як-40

без заголовка

В Алтайском крае не будут проводить проверку на предмет чрезмерного роста тарифов на ЖКУ

Льготные ипотеки на Дальнем Востоке активно получают участники СВО и сотрудники ОПК


Сергей Карякин: 7 августа на поезде из Москвы в Симферополь выехали участники специальной спортивно-образовательной программы «Шахматный лагерь Сергея Карякина», которая стартует в Международном детском центре «Артек»

Прогноз погоды в Крыму на 11 августа

Подросток на Мersedes сбил пешехода на трассе в Керчь

Прогноз погоды в Крыму на понедельник


Индекс RGBI достиг максимума с февраля, Мосбиржа активно растет на фоне новостей

Британского наёмника Хейдена привезли в Москву: Психически нестабильный вэсэушник оказался в СИЗО

В России полностью изменят систему «Госуслуг»

Мобильный терминал сбора данных с ридером RFID тегов Saotron RT41G














СМИ24.net — правдивые новости, непрерывно 24/7 на русском языке с ежеминутным обновлением *