;){kind=link}
;){kind=link}
MITOMOUSE: ПРОЕКТ SENS ТРАНСГЕННАЯ МЫШЬ
Создание трансгенной мыши для демонстрации защиты от мутаций митохондриальной ДНК у млекопитающих. Мы намерены добиться экспрессии митохондриального гена АTP8 при его положении в ядре. Это докажет, что генная терапия может противодействовать мутациям митохондриальной ДНК.
Проект доктора Амуты Буминатан
Удвоение взносов. Первые 10 000 долларов будут удвоены Фондом Фостера. Дополнительные возможности увеличения взносов предоставлены LongeCity (детали ниже).
Введение
Проблема: Митохондрии генерируют энергию в каждой клетке человека. Мутации в митохондриальной ДНК, наследуемые или приобретенные в течение жизни, приводят к метаболическим, нейродегенеративным и сердечно-сосудистым заболеваниям, связанным со старением.
Исследовательский фонд SENS разработал семь практических стратегий «ремонта» для основных повреждений, вызванных старением. В то время как некоторые из этих стратегий в настоящее время широко исследуются научным сообществом, стратегия MitoSENS по борьбе с повреждением митохондрий является одной из самых новых. Наша гипотеза заключается в том, что посредством «аллотопической экспрессии», то есть путем помещения функциональных копий важных генов митохондриальной ДНК (мтДНК) в ядро клетки, можно устранить дефекты, возникающие из-за мутаций в мтДНК.
Когда это было предложено, эта уникальная и амбициозная стратегия была, возможно, слишком «смелой» для ведущих лабораторий и потенциальных спонсоров, чтобы ее приняли всерьез. Таким образом, подход MitoSENS остался «внутренним» проектом SENS, который был бы невозможен без поддержки сообщества. Пока что этот проект, финансируемый сообществом, успешно достигал своих целей, позволяя совершать революционные открытия.
В 2013 году SENS организовал свою первую краудфандинговую кампанию в поддержку MitoSENS в партнерстве с LongeCity. Эта небольшая инициатива придала стартовый импульс исследованиям и проложила путь к более крупному сбору средств в 2015 году на сайте Lifespan.io. За этим последовали прорывные открытия, и впервые было получено принципиальное доказательство работоспособности подхода MitoSENS на человеческих клетках. Команда MitoSENS в сотрудничестве с ведущими учеными, профессором Мартином Брэндом и доктором Биргит Шиллинг из Института Бака, показали, что аллотопическая экспрессия двух генов мтДНК может восстановить ряд функций в клеточной линии пациента с тяжелой мутацией в одном из митохондриальных генов, а именно ATФ8.
Чтобы подтолкнуть этот стратегический проект в сторону клиники, SRF затем создал «максимально модифицируемую модель мыши». У этой мыши есть уникальная модификация в ядерном геноме, которая позволяет произвести таргетную вставку новых генов в определенном месте. Используя эту мышь, мы готовы сделать следующий шаг и испытать митохондриальную генную терапию на животной модели.
О проекте
Мыши штамма C57 / BL6MT-FVB (назовем их “SickMice” – “Хворомышки”) имеют дефект митохондриального гена (мутация в митохондриальном гене ATP8) и проявляют несколько возрастных симптомов, включая снижение фертильности, артрит, диабет II типа и неврологические нарушения. Поскольку митохондрии наследуются только от матери, скрещивание самки SickMice с самцами мышей из других моделей приведет к той же дисфункции митохондрий.
Мы используем максимально модифицируемую модель для создания новой трансгенной мыши («трансгенная мышь с аллотопической экспрессией АТР8 – MitoMouse»). У этой мыши ген ATP8, который важен для митохондриальной функции, будет «скрыт» в ядре клетки и, следовательно, способен передаваться потомству независимо от пола.
Наша гипотеза заключается в том, что как самцы, так и самки в потомстве SickMice и MitoMice будут иметь восстановленную функцию митохондрий. Это доказало бы жизнеспособность стратегии MitoSENS, продемонстрировав, что функциональные резервные копии генов митохондриальной ДНК в ядре могут заменить их мутированные аналоги у живых животных.
Наконец, мышей будут оценивать на предмет восстановления функций на уровне фенотипа, такого как поведенческие, физиологические и биохимические дефекты. Успех в этой области откроет путь к подобной генной терапии для людей.
Создание трансгенной мыши с ATP8
1 В оплодотворенное яйцо вводится аллотопический трансген ATP8
Максимально модифицируемая мышь
2 Эмбрионы с трансгеном oA8 имплантируются в суррогатную мать C57BL/6J(mtWT) 3 MitoMouse с геном ATP8 в ядре, самцы
SickMouse с митохондриальным заболеванием, самки
4 Скрещивание
Излеченные мыши ♀ и ♂
5 Тестирование для подтверждения, что мыши здоровы
Бюджет
Синий – Субконтракт в ASC
Красный – Скрещивание для создания MitoMouse
Оранжевый – Разведение
Зеленый – Затраты на персонал
Фиолетовый – Химические реагенты
Большая часть средств пойдет на производство новой модели MitoMouse. Для этого будет привлечен субподрядчик (Applied Stem Cells, Milpitas, California), поскольку это очень специализированная методика, которой у нас нет, и в которой мы не будем нуждаться в будущем. Значительная часть дальнейших расходов будет связана с поддержанием достаточно больших колоний (как MitoMouse, так и SickMouse) для оценки поведенческих и физиологических функций. Мы будем сотрудничать с лидером отрасли, Институтом Бака (в лице профессора Мартин Бранд и доктора Биргит Шиллинг), сотрудники которого обладают специальными знаниями в области гуманного разведения лабораторных мышей для исследований, связанных со старением. Дополнительные расходы будут сопряжены с приобретением специальных реагентов, необходимых для измерения потребления кислорода с использованием Seahorse и масс-спектроскопии для протеомики.
Цели кампании
$50,000 — Начальная цель
Задача 1: Создание «MitoMouse»
Мы сгенерируем плазмидную конструкцию для оптимизированного мышиного гена ATP8, который будет экспрессироваться из ядра вместо митохондрий. Эту конструкцию затем введут в эмбрионы “максимально модифицируемых” мышей на стадии бластоцисты. Эти эмбрионы будут трансплантированы суррогатным матерям для производства первой группы мышей с трансгеном. Они будут генотипированы, чтобы подтвердить результативность генной инженерии и доказать интеграцию аллотопического гена в ядро.
Предполагаемая продолжительность исследования: ~ 6 месяцев.
Задача 2: Исследование потомства SickMice и MitoMice
Группа самок «SickMice» будет скрещена с самцами «MitoMice» с целью получения как минимум 10 мышат. Затем эти мышата будут проверены на уровне генома (гомозиготный / гетерозиготный по аллотопическому гену и гомоплазмия / гетероплазмия по нагрузке мутациями мтДНК), уровень белка (вестерн-блоттинг), биохимия (анализ потребления кислорода с использованием Seahorse XF Analyzer и функционального тестирования для митохондрий).
Предполагаемая продолжительность исследования: ~ 12 месяцев.
$65,000 — Дополнительная цель 1
Задача 3: Физиологическое тестирование потомства от скрещивания линий
Митохондриальная дисфункция у SickMice приводит к очевидной хрупкости и поведенческим изменениям. Если эта дополнительная цель по сбору средств будет достигнута, это позволит нам выяснить, улучшатся ли/изменятся ли у потомков следующие признаки:
- Возрастная поведенческая оценка (открытое поле и анализ походки)
- Бег на выносливость – функция мышц
- Предотвращение развития фенотипа с диабетом II типа
Предполагаемая продолжительность исследования: ~ 2 месяца дополнительно
$75,000 — Дополнительная цель 2
Задача 4: Анализ фертильности
Достижение этой дополнительной цели позволило бы нам содержать колонию MitoMice и потомство для дальнейшего тестирования и обмена с другими исследовательскими группами. Одна из наиболее ярких характеристик SickMice – это изменения их фертильности, и мы сможем окончательно прояснить потенциал терапии по восстановлению фертильности в этом контексте.
Предполагаемая продолжительность исследования: ~ 4 месяца дополнительно.
Команда проекта
Амута Буминатан, Ph.D.
Руководитель проекта и Руководитель группы MitoSENS
Доктор Амута Буминатан является руководителем группы проекта MitoSENS в SENS Research Foundation (Маунтин-Вью, Калифорния). Ее опыт научной работы в области митохондриального биогенеза составляет более 18 лет, и она возглавляет высоко мотивированную команду исследователей в SENS Research Foundation по разработке и продвижению технологий для функционального перемещения генов мтДНК в ядро. Она страстно увлечена биомедицинскими исследованиями и стремится применить свой опыт и знания для поиска лекарств от возрастных заболеваний. Доктор Боминатан получила степень доктора биохимии в Национальной химической лаборатории Индии в 1998 году.
Кейтлин Льюис
Научный сотрудник
Кейтлин получила диплом бакалавра в 2016 году по специальности «Молекулярная биология» в Государственном Университете Сан-Хосе, где она изучала химию и бизнес. Во время учебы в университете она провела исследование, изучающее регуляторные отношения между ко-активаторами транскрипции и факторами транскрипции, общими для сигнальных путей, связанных с онтогенетическим развитием и образованием онкологических заболеваний. Кейтлин особенно интересуется персонализированной медициной и таргетными молекулярными терапиями, и присоединилась к ученым в SRF для развития инженерных подходов к улучшению здоровья людей. В команде MitoSENS Кейтлин исследует аллотопическую экспрессию митохондриальных генов для восстановления нормальной функции дыхательной цепи.
Бхавна Диксит
Научный сотрудник
Бхавна Диксит получила степень магистра в области биотехнологий в Университете Амити в Индии в 2012 году. В качестве научного сотрудника в Национальном исследовательском центре биотехнологии растений, Индия, она работала над сайленсингом генов и транскрипционным анализом генов патогенности в ржавчинных грибах, паразитирующих на листьях пшеницы. В 2015 году она переехала в Калифорнию, а в марте 2016 года завершила программу профессиональных сертификатов в области биотехнологии в UCSC Extension в Силиконовой долине. После работы в качестве волонтера в SRF в течение 6 месяцев, она стала исследователем в группе MitoSENS и работает над аллотопической экспрессией митохондриальных генов.
Сотрудничество
LongeCity
Этот проект, который команда MitoSENS ведет в сотрудничестве с Институтом Бака, получает особую поддержку от LongeCity.org. LongeCity сообщает:
«С тех пор как LongeCity появился в 2003 году как небольшой некоммерческий публичный форум, мы с нетерпением ожидали появления подхода SENS и Фонда SENS, возглавляющего борьбу против недобровольной смерти. Подход MitoSENS всегда был одной из самых амбициозных задумок и поэтому остро нуждался в финансовой поддержке сообщества.
Чтобы помочь в проведении этих исследований, сообщество LongeCity объединяет усилия с командой SENS и Lifespan.io и оказывает дополнительную финансовую поддержку этой кампании:
- Удвоение пожертвования размером до $1000 от любого члена Immortality Institute;
- LongeCity также предлагает удвоить пожертвования при соблюдении условий, указанных по ссылке ниже:
https://www.longecity.org/mitomouse
Сумма удвоения взносов от LongeCity будет подсчитана и добавлена в конце кампании. В каждом случае поддержка предоставляется по усмотрению LongeCity и зависит от остатка средств в бюджете нашего сообщества.
Институт старения Бака
«У нас есть мощные инструменты для исправления ошибок в ядерных генах, но нет почти ничего для митохондриальных генов. Новый подход – экспрессия исправных митохондриальных генов из ядра – имеет огромный потенциал для борьбы с возраст-зависимыми болезнями у людей, и я рад сотрудничеству с учеными из SENS, в ходе которого мы проверим эту концепцию, попытавшись вылечить мышей, имеющих митохондриальные мутации». – Профессор Мартин Бранд
«Объединение экспертов из Института Бака с исследователями из SENS создаст уникальную исследовательскую группу для решения этих сложных научных задач», – доктор Биргит Шиллинг
Вознаграждения
Сделать пожертвование без подарка
Благодарность на нашем сайте — Ваше имя будет на специальной странице благодарности на нашем сайте; спасибо, что поддержали кампанию! Все более крупные пожертвования будут включать это вознаграждение.
Вознаграждение за пожертвование $10 + СуперСила MITO для начинающих героев. Специальная СуперСила для игроков Heroes Rising: www.heroesrisinggame.com/. Детали, как получить эту СуперСилу, смотрите в игре – надеемся, что вам будет приятно играть, зная, что вы помогли ученым в важном исследовании.
Вознаграждение за пожертвование $10 + благодарственное письмо и ручка SENS. Вы получите благодарственное письмо, подписанное самим Обри ди Греем, и ручку SENS Research Foundation. (+ $5 за международную доставку)
Вознаграждение за пожертвование $10 + Футболка MitoSENS с логотипом SENS — Носите на радость стильную футболку от SENS Research Foundation с логотипом проекта MitoSENS и MitoMouse, и покажите, что поддержали проект. Выберите ваш размер: S, M, L, XL или XXL. (+ $10 за международную доставку)
Вознаграждение за пожертвование $25 + Футболка MitoSENS. Вы получите футболку с логотипом, ручку и персональное письмо с благодарностью, подписанное Обри ди Греем. (+ $10 за международную доставку)
Вознаграждение за пожертвование $25 + сумка SENS RF MitoMouse. Получите удобную сумку с логотипом MitoSENS MitoMouse, а также блокнот SENS, ручку SENS, и персонализированное письмо с благодарностью, подписанное Обри ди Греем. (+ $15 за международную доставку)
Вознаграждение за пожертвование $100 + футболка SENS RF. Удобная футболка SENS будет вашей – как и все подарки прошлого уровня. (+ $15 за международную доставку).
Вознаграждение за пожертвование $25 + Подписанная бумажная версия книги “Остановить старение” (на английском языке). Кроме благодарственного письма и ручки SENS, получите книгу “Остановить старение” с подписями авторов – Обри ди Грея и Майкла Рэя. (+ $15 за международную доставку).
Вознаграждение за пожертвование $125 + подписанная бумажная версия книги “Остановить старение” (на английском языке). Получите удобную сумку MitoSENS и все подарки уровня $125 + подписанную специально для вас копию книги Обри ди Грея и Майкла Рэя “Отменить старение”. (+ $15 за международную доставку)
Вознаграждение за пожертвование $10 + Лабораторный халат SENS FOUNDATION ограниченного выпуска. Поддержите SENS, надев халат с логотипом SENS и приобщившись к уникальному стилю. (+ $15 за международную доставку)
Вознаграждение за пожертвование $10 + видеоконференция с командой MitoSENS, где вы сможете получить ответы на ваши вопросы. Примите участие в 30-минутной телеконференции с доктором Амутой Буминатан и другими членами команды MitoSENS. Обсудите исследования старения, задайте вопросы, получите самые захватывающие новости о текущем проекте!
Вознаграждение за пожертвование $10 + Персональная телеконференция с Обри ди Греем с ответами на вопросы. Для вас будет организован 30-минутный видео звонок, где вы сможете спросить Обри ди Грея о чем угодно; вы сможете поговорить об исследованиях старения, проектах SENS, или даже о бороде!
Встреча с командой MitoSENS. Встретьтесь с командой MitoSENS за обедом в исследовательском центре SENS RF в Маунтин Вью, Калифорния. Стоимость поездки не включена.
Ужин с Обри ди Греем и Амутой Буминатан + обзорная экскурсия по SENS Research Foundation. Поужинайте вместе с Обри ди Греем и Амутой Буминатан, и сходите посмотреть исследовательский центр SENS Research Foundation. Стоимость поездки не включена.