Генная терапия сахарного диабета 2-го типа: состояние и перспективы


Цитировать

Полный текст

Аннотация

Сахарный диабет 2-го типа (СД2Т) и другие метаболические заболевания представляют собой существенное звено в структуре заболеваемости и смертности в современном мире. Принятой стратегией коррекции СД2Т и инсулинорезистентности является медикаментозная терапия, направленная на доставку инсулина извне, на стимуляцию секреции собственного инсулина и снижение концентрации глюкозы крови. Однако современные исследования демонстрируют большой потенциал применения генно-терапевтических подходов для коррекции СД2Т и инсулинорезистентности. В представленном обзоре рассмотрены основные варианты плазмидной генной терапии СД2Т с использованием генов адипонектина и глюкагон-подобного пептида 1-го типа, а также основные варианты вирусной генной терапии СД2Т с использованием генов глюкагон-подобного пептида 1-го типа и лептина. Генная терапия СД2Т к настоящему времени не готова войти в рутинную клиническую практику, но, при условии совершенствования средств доставки, может стать мощным звеном комбинированной терапии СД2Т.

Об авторах

Юрий Сергеевич Стафеев

ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр кардиологии» Минздрава России; ФГБУ ВО «Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова»

Email: yuristafeev@gmail.com
м.н.с. лаб. ангиогенеза НИИЭК ФГБУ НМИЦ кардиологии, аспирант кафедры биохимии и молекулярной медицины факультета фундаментальной медицины ФГБОУ ВО «МГУ им. М.В. Ломоносова» Москва, Россия

Михаил Юрьевич Меньшиков

ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр кардиологии» Минздрава России

д.б.н., в.н.с. лаб. ангиогенеза НИИЭК ФГБУ «НМИЦ кардиологии» Москва, Россия

Елена Викторовна Парфенова

ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр кардиологии» Минздрава России; ФГБУ ВО «Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова»

д.м.н., зав. лаб. ангиогенеза и директор НИИЭК «ФГБУ НМИЦ кардиологии», зав. лаб. постгеномных технологий в медицине факультета фундаментальной медицины ФГБОУ ВО «МГУ им. М.В. Ломоносова» Москва, Россия

Список литературы

  1. Naldini L. Medicine. A comeback for gene therapy. Science. 2009;326:805-6. doi: 10.1126/science.1181937
  2. Herzog R.W, Cao O, Srivastava A. Two decades of clinical gene therapy - success is finally mounting. Discov Med. 2010;9:105-11.
  3. Couzin-Frankel J. Breakthrough of the year 2013. Cancer immunotherapy. Science. 2013;342:1432-3. doi: 10.1126/science.342.6165.1432
  4. Williams P.D, Kingston P.A. Plasmid - mediated gene therapy for cardiovascular disease. Cardiovasc Res. 2011;91:565-76. doi: 10.1093/cvr/cvr197
  5. Laitinen M, Pakkanen T, Donetti E, Baetta R, Luoma J, Lehtolainen P, Viita H, Agrawal R, Miyanohara A, Friedmann T, Risau W, Martin J.F, Soma M, Ylä-Herttuala S. Gene transfer into the carotid artery using an adventitial collar: comparison of the effectiveness of the plasmid - liposome complexes, retroviruses, pseudotyped retroviruses, and adenoviruses. Hum Gene Ther. 1997;8:1645-50. doi: 10.1089/hum.1997.8.14-1645
  6. Edwards C.M. GLP-1: target for a new class of antidiabetic agents? J R Soc Med. 2004;97:270-4.
  7. Herzberg-Schäfer S, Heni M, Stefan N, Häring H.U, Fritsche A. Impairment of GLP1-induced insulin secretion: role of genetic background, insulin resistance and hyperglycaemia. Diabetes Obes Metab. 2012;14:85-90. doi: 10.1111/j.1463-1326.2012.01648.x
  8. Domínguez Avila J.A, Rodrigo García J, González Aguilar G.A, de la Rosa L.A. The antidiabetic mechanisms of polyphenols related to increased glucagon - like peptide-1 (GLP1) and insulin signaling. Molecules. 2017;22:E933. doi: 10.3390/molecules22060903
  9. Iwaki M, Matsuda M, Maeda N, Funahashi T, Matsuzawa Y, Makishima M, Shimomura I. Induction of adiponectin, a fat - derived antidiabetic and antiatherogenic factor, by nuclear receptors. Diabetes. 2003;52:1655-63. doi: 10.2337/diabetes.52.7.1655
  10. Kadowaki T, Yamauchi T, Kubota N, Hara K, Ueki K, Tobe K. Adiponectin and adiponectin receptors in insulin resistance, diabetes, and the metabolic syndrome. J Clin Invest. 2006;116:1784-92. doi: 10.1172/JCI29126
  11. Fisman E.Z, Tenenbaum A. Adiponectin: a manifold therapeutic target for metabolic syndrome, diabetes, and coronary disease? Cardiovasc Diabetol. 2014;13:103. doi: 10.1186/1475-2840-13-103
  12. Choi S, Oh S, Lee M, Kim S.W. Glucagon - like peptide-1 plasmid construction and delivery for the treatment of type 2 diabetes. Mol Ther. 2005;12:885-91. doi: 10.1016/j.ymthe.2005.03.039
  13. Parsons G.B, Souza D.W, Wu H, Yu D, Wadsworth S.G, Gregory R.J, Armentano D. Ectopic expression of glucagon - like peptide 1 for gene therapy of type II diabetes. Gene Ther. 2007;14:38-48. doi: 10.1038/sj.gt.3302842
  14. Jean M, Alameh M, Buschmann M.D, Merzouki A. Effective and safe gene - based delivery of GLP-1 using chitosan/plasmid-DNA therapeutic nanocomplexes in an animal model of type 2 diabetes. Gene Ther. 2011;18:807-16. doi: 10.1038/gt.2011.25
  15. Vilsboll T. Liraglutide: a new treatment for type 2 diabetes. Drugs Today (Barc.). 2009;45:101-13. doi: 10.1358/dot.2009.45.2.1336104
  16. Verges B, Bonnard C, Renard E. Beyond glucose lowering: glucagon - like peptide-1 receptor agonists, body weight and the cardiovascular system. Diabetes Metab. 2011;37:477-88. doi: 10.1016/j.diabet.2011.07.001
  17. Garber A.J. Liraglutide in oral antidiabetic drug combination therapy. Diabetes Obes Metab. 2012;14:13-9. doi: 10.1111/j.1463-1326.2012.01574.x
  18. Kim P.H, Lee V, Nam K, Kim S.W. Enhanced incretin effects of exendin-4 expressing chimeric plasmid based on two - step transcription amplification system with dendritic bioreducible polymer for the treatment of type 2 diabetes. J Gene Ther. 2013;1:7-15. doi: 10.13188/2381-3326.1000002
  19. Park J.H, Lee M, Kim S.W. Non - viral adiponectin gene therapy into obese type 2 diabetic mice ameliorates insulin resistance. J Control Release. 2006;114:118-25. doi: 10.1016/j.jconrel.2006.05.008
  20. Nan M.H, Park J.S, Myung C.S. Construction of adiponectin - encoding plasmid DNA and gene therapy of non - obese type 2 diabetes mellitus. J Drug Target. 2010;18:67-77. doi: 10.3109/10611860903225719
  21. Kandasamy A.D, Sung M.M, Boisvenue J.J, Barr A.J, Dyck J.R. Adiponectin gene therapy ameliorates high - fat, high - sucrose diet - induced metabolic perturbations in mice. Nutr Diabetes. 2012;2:e45. doi: 10.1038/nutd.2012.18
  22. Halenova T, Savchuk O, Ostapchenko L, Chursov A, Fridlyand N, Komissarov A, Venanzi F, Kolesnikov I, Sufianov A, Sherman M, Gabai L, Shneider A. P62 plasmid can alleviate diet - induced obesity and metabolic dysfunctions. Oncotarget. 2017;8:56030-40. doi: 10.18632/oncotarget.19840
  23. Jimenez V, Muñoz S, Casana E, Mallol C, Elias I, Jambrina C, Ribera A, Ferre T, Franckhauser S, Bosch F. In vivo adeno - associated viral vector - mediated genetic engineering of white and brown adipose tissue in adult mice. Diabetes. 2013;62:4012-22. doi: 10.2337/db13-0311
  24. O'Neill S.M, Hinkle C, Chen S.J, Sandhu A, Hovhannisyan R, Stephan S, Lagor W.R, Ahima R.S, Johnston J.C, Reilly M.P. Targeting adipose tissue via systemic gene therapy. Gene Ther. 2014;21:653-61. doi: 10.1038/gt.2014.38
  25. Gomez-Banoy N, Lo J.C. Genetic manipulation with viral vectors to assess metabolism and adipose tissue function. Meth Mol Biol. 2017;1566:109-24. doi: 10.1007/978-1-4939-6820-6_11
  26. Riedel M.J, Gaddy D.F, Asadi A, Robbins P.D, Kieffer T.J. DsAAV8-mediated expression of glucagon - like peptide-1 in pancreatic beta - cells ameliorates streptozotocin - induced diabetes. Gene Ther. 2010;17:171-80. doi: 10.1038/gt.2009.143
  27. Lee Y, Kwon M.K, Kang E.S, Park Y.M, Choi S.H, Ahn C.W, Kim K.S, Park C.W, Cha B.S, Kim S.W, Sung J.K, Lee E.J, Lee H.C. Adenoviral vector - mediated glucagon - like peptide 1 gene therapy improves glucose homeostasis in Zucker diabetic fatty rats. J Gene Med. 2008;10:260-8. doi: 10.1002/jgm.1153
  28. Tasyurek H.M, Altunbas H.A, Balci M.K, Griffith T.S, Sanlioglu S. Therapeutic potential of lentivirus - mediated glucagon - like peptide-1 gene therapy for diabetes. Hum Gene Ther. 2018;29:802-15. doi: 10.1089/hum.2017.180
  29. Kojima S, Asakawa A, Amitani H, Sakoguchi T, Ueno N, Inui A, Kalra S.P. Central leptin gene therapy, a substitute for insulin therapy to ameliorate hyperglycemia and hyperphagia, and promote survival in insulin - deficient diabetic mice. Peptides. 2009;30:962-6. doi: 10.1016/j.peptides.2009.01.007
  30. Wang Y, Asakawa A, Inui A, Kosai K. Leptin gene therapy in the fight against diabetes. Expert Opin Biol Ther. 2010;10:1405-14. doi: 10.1517/14712598.2010.512286
  31. Lee M.W, Odegaard J.I, Mukundan L, Qiu Y, Molofsky A.B, Nussbaum J.C, Yun K, Locksley R.M, Chawla A. Activated type 2 innate lymphoid cells regulate beige fat biogenesis. Cell. 2015;160:74-87. doi: 10.1016/j.cell.2014.12.011
  32. Stafeev I.S, Michurina S.S, Podkuychenko N.V, Vorotnikov A.V, Menshikov M.Y, Parfyonova Ye.V. Interleukin-4 restores insulin sensitivity in lipid - induced insulin resistant adipocytes. Biochemistry (Mosc). 2018;83:498-506. doi: 10.1134/S0006297918050036
  33. Michurina S, Stafeev I, Beloglazova I, Molokotina Y, Shevchenko E, Vorotnikov A, Menshikov M, Parfyonova Ye. Lentiviral transfer of interleukin 4 gene to 3T3-L1 adipocytes prevents development of lipid - induced insulin resistance. Eur Heart J. 2018;39:492. doi: 10.1093/eurheartj/ehy565.P2524

© ООО "Консилиум Медикум", 2019

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.
 
 


Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах