Deall clefyd llwybr anadlu yn JEB (2023)

Cafodd un ar bymtheg o fabanod â symptomau llwybr anadlu brofion genetig a ddangosodd fod gan dri ar ddeg ohonyn nhw JEB, roedd gan ddau EBS ac roedd gan un RDEB. Cafodd genyn laminin penodol (LAMA3) newidiadau genetig mewn deg o'r cleifion, sy'n awgrymu, er y gall mathau eraill o EB effeithio ar y llwybr anadlu, bod y symptom hwn yn fwy tebygol os yw'r newid genetig yn LAMA3. Mae newidiadau genetig mewn genynnau laminin yn atal y protein laminin rhag cael ei wneud ac yn achosi symptomau JEB oherwydd ni all celloedd y croen lynu'n iawn hebddo.

Defnyddiwyd biopsïau llwybr anadlu pedwar o'r cleifion i dyfu celloedd 'EB llwybr anadlu' yn y labordy. Dangosodd ymchwilwyr eu bod yn colli'r protein laminin a wnaed o'r genyn LAMA3. O'u cymharu â chelloedd gan bobl heb EB nid oedd celloedd y 'llwybr anadlu EB' cystal am gadw at ddysgl meithrin celloedd. Datblygwyd therapi genynnol i roi genyn LAMA3 gweithredol yng nghelloedd y llwybr anadlu EB. Pan ddechreuodd y celloedd wneud protein o'r genyn newydd, daethant cystal â chelloedd nad ydynt yn EB am gadw at ddysgl meithriniad y gell.

Yn y dyfodol, byddai angen tyfu'r celloedd hyn mewn ffordd y gallai llawfeddygon eu defnyddio i ddisodli'r darnau o lwybr anadlu sydd wedi'u difrodi mewn cleifion EB. I gadarnhau bod hyn yn bosibl, bu ymchwilwyr yn ymarfer ar fodel, gan ddefnyddio cynheiliaid printiedig 3D i dyfu celloedd llwybr anadlu yn impiadau a'u trawsblannu'n llwyddiannus.

Mae angen optimeiddio'r therapi genynnol hwn ymhellach cyn y gallai helpu pobl â symptomau llwybr anadlu EB ond mae'r ymchwil hwn yn dangos bod y math hwn o driniaeth yn bosibl.

Cyhoeddwyd canlyniadau’r gwaith hwn yn 2024: Mynegiant lentifeirysol o deip gwyllt LAMA3A yn adfer adlyniad celloedd yng nghelloedd gwaelodol y llwybr anadlu gan blant ag epidermolysis bullosa ac a ddisgrifir mewn erthygl sylwebaeth: O LAMA3 a LAMB3: Therapi genynnol newydd ar gyfer epidermolysis bullosa. Ymdriniwyd â’r gwaith hefyd gan epidermolysisbullosanews.com mewn erthygl iaith glir: Mae dull therapi celloedd a genynnau yn dangos addewid i blant EB.

Mae firws a addaswyd yn enetig wedi'i ddefnyddio i roi genynnau laminin gweithredol yn llwyddiannus mewn celloedd a dyfwyd o fiopsïau cleifion. Mae'r broses hon wedi'i hailadrodd a'i gwella i ddod o hyd i'r ffordd orau o gael y genyn newydd i gynifer o gelloedd â phosibl. Gall yr ymchwilwyr ddangos bod protein laminin yn cael ei wneud mewn celloedd cleifion ar ôl y driniaeth hon a bod y celloedd yn glynu at ei gilydd yn well.

Mae dalennau protein wedi'u gwneud a dangoswyd eu bod yn addas ar gyfer tyfu haen o gelloedd croen arnynt. Gall y broses hon wneud impiad a fydd yn cael ei brofi i weld a yw'r celloedd yn goroesi. Os yw'n gweithio, gellir creu impiadau o gelloedd cleifion eu hunain sydd wedi'u trin.

Arweinydd Ymchwil:

Mr Colin Butler, Cymrawd ENT Pediatrig / Uwch Ddarlithydd Anrhydeddus, Sefydliad Iechyd Plant Great Ormond Street UCL, Llundain

Mae Colin Butler yn Wyddonydd Clust Trwyn Gwddf yn Ysbyty Great Ormond Street ac mae ganddo ddiddordeb arbenigol mewn trin plant sydd â phroblemau llwybr anadlu sylweddol. Mae wedi ymgymryd â chymrodoriaeth lawfeddygol yn y maes hwn ac mae ganddo brofiad o drawsblannu croen i'r llwybr anadlu. Mae bellach yn rhan o dîm sy'n trin plant ag EB sy'n effeithio ar eu llwybr anadlu. Mae ei PhD wedi bod mewn meddygaeth adfywiol a dyfarnwyd cymrodoriaeth Wellcome iddo yn ymchwilio i ffyrdd o ehangu bôn-gelloedd llwybr anadlu oedolion tuag at therapïau epithelial ar gyfer y llwybr anadlu. Mae wedi cyhoeddi'n helaeth yn y maes llwybr anadlu ac wedi cael profiad o ddatblygu cynnyrch o 'fainc i erchwyn gwely'.

Cyd-ymgeiswyr:

yr Athro Sam Janes, Pennaeth Adran Ymchwil Anadlol UCL; Yr Athro Paolo De Coppi, Arbenigwr Newyddenedigol yn UCL – Mewn cydweithrediad â: Dr Gabriela Petrof, Dr Anna Martinez, Mr Richard Hewitt (Otolaryngolegydd Paediatreg Clust, Trwyn a Gwddf GOSH)

“Mae EB yn effeithio ar y llwybr anadlu yn ffenomenon prin ond i’r rhai yr effeithir arnynt mae’r cyflwr yn arwain at broblemau anadlu difrifol oherwydd y creithiau. Mae gan y rhai yr effeithir arnynt diwbiau anadlu sydd mor fach fel y byddai'n debyg i anadlu trwy welltyn. Mae opsiynau clinigol yn gyfyngedig iawn a'r unig ffordd o fynd i'r afael â llwybr anadlu sy'n culhau yw ymledu'r llwybr anadlu â balŵn. Er y gall ymledu helpu i liniaru'r culhau uniongyrchol, mae'r trawma ychwanegol yn arwain at greithiau pellach. Nod yr ymchwil hwn yw deall y broses hon a datblygu ffyrdd o'i thrin, yn enwedig trwy ddatblygu ffyrdd newydd o dyfu croen arbenigol ar gyfer y llwybr anadlu. Y gobaith yw, trwy fynd i'r afael â'r llwybr anadlu, y gellir targedu ardaloedd eraill gan ddefnyddio technegau tebyg. Byddai gallu trin creithiau ar y llwybr anadlu gyda mwcosa llwybr anadlu y gellir ei fewnblannu a wneir o gelloedd y claf ei hun yn newid y ffordd y gallwn drin y clefyd hwn yn wirioneddol.”

– Dr Colin Butler

Teitl y Grant: Therapi celloedd epithelial anadlol a genynnau cyfun ar gyfer lleddfu symptomau anadlol mewn plant ag epidermolysis bullosa cyffordd (JEB)

Anhwylder genetig yw epidermolysis bullosa (EB) lle mae cleifion yn dioddef o feinweoedd wyneb hynod fregus sy'n poenus o bothell a chreithio heb fawr o drawma. Mae'n effeithio'n bennaf ar y croen allanol, fodd bynnag, gall y blwch llais a'r bibell wynt gael eu heffeithio'n sylweddol hefyd. Mae opsiynau triniaeth ar gyfer EB llwybr anadlu yn gyfyngedig iawn ac yn aml bydd unigolion yr effeithir arnynt yn cael anhawster llyncu a gallant ddioddef anawsterau anadlu gwaethygu oherwydd creithiau llwybr anadlu. Mae rhwystr yn y llwybr anadlu yn y pen draw yn creu'r angen am dracheostomi, gweithdrefn feddygol i helpu i agor y llwybr anadlu. Mae'r ymchwil yn y maes hwn wedi nodi y gallai impiadau croen yn y llwybr anadlu ddarparu'r posibilrwydd o gyflenwi celloedd llwybr anadlu wedi'u cywiro â genynnau i helpu i ddarparu iachâd posibl ar gyfer clefyd llwybr anadlu mewn EB.

Y genyn y bydd y prosiect hwn yn canolbwyntio arno yw'r genyn LAMA3, sy'n gyfrifol am y protein laminin. Mae'r protein hwn yn bwysig ar gyfer helpu celloedd i gysylltu â'i gilydd i roi cryfder i'r croen a meinweoedd eraill a geir yn y llwybrau anadlu, yn ogystal â bod yn rhan o'r broses o wella clwyfau. Nod y gwaith yma yw darganfod a allai therapi seiliedig ar enynnau helpu i gywiro leinin y llwybr anadlu y mae EB yn effeithio arno. Bydd celloedd yn cael eu defnyddio o'r llwybr anadlu ac yna caiff y genyn LAMA ei gywiro y tu allan i'r corff a'i ailgyflwyno i weld a fydd y dechneg hon yn gweithio i atal clefyd y llwybr anadlu.

3 phrif amcan y prosiect hwn yw darparu offer labordy i fodelu clefyd llwybr anadlu EB, yn ogystal â defnyddio offer golygu genynnau i gywiro leinin llwybr anadlu yr effeithir arnynt gan EB.:

Amcan 1: Deall yn fanylach am yr epitheliwm (meinweoedd) yr effeithir arnynt yn y llwybrau anadlu yn EB cyffordd;

Amcan 2: Cynhyrchu dulliau posibl ar gyfer cywiro genynnau LAMA3 gan ddefnyddio fectorau firaol, (firysau a ddefnyddir fel ffordd o gyflwyno'r genyn wedi'i gywiro);

Amcan 3: Prawf i weld sut y derbynnir y driniaeth gywiro genynnau LAMA3 mewn model byw.

Y nodau cyffredinol hyn yw helpu i ddarparu data peilot neu ragarweiniol tuag at therapïau wedi'u golygu â genynnau ar gyfer clefyd llwybr anadlu EB a hefyd cynhyrchu adnodd prin o linellau celloedd sylfaenol, (celloedd arbenigol i hybu dealltwriaeth wyddonol), ar gyfer datblygu strategaethau meddygaeth personol.

Gall yr ymchwil hwn hefyd agor y posibilrwydd i gywiro ffurfiau EB sydd hefyd yn effeithio ar feinweoedd eraill yn y corff, gan gynnwys epitheliwm cornbilen (llygad) a philenni mwcaidd y llwybr aerodigiadol, (trwyn, gwefusau, ceg, tafod, gwddf, cordiau lleisiol a rhan uchaf). rhan o'r oesoffagws a'r bibell wynt).

Bydd y gallu i gynhyrchu llinellau cell ar gyfer clefyd llwybr anadlu mewn EB gan ddefnyddio'r dechneg hon hefyd yn agor y golwg o brofion cyffuriau personol ar gyfer sgrinio màs cyfansoddion moleciwlaidd bach. Mae hyn yn golygu dod o hyd i driniaeth benodol ar gyfer unigolyn gan ddefnyddio'r data a gasglwyd o'r ymchwil hwn.

Mae epidermolysis bullosa (EB) yn grŵp o anhwylderau croen genetig prin ac mae'n cynnwys gwahanu meinwe gyda ffurfio pothell o fewn gwahanol haenau o'r croen. Mewn math mwy difrifol o EB, a elwir yn EB cyffordd, mae rhai cleifion yr effeithir arnynt yn datblygu problemau llwybr anadlu yn ogystal â briwiau croen. Ffurfiant pothell ac yna creithio a thewychu yn digwydd yn y llwybr anadlu uchaf ac mae hyn yn rhwystro'r llwybr anadlu. Hyd yn oed ar ôl tynnu meinweoedd rhwystrol, mae'r llwybr anadlu sydd wedi'i ddifrodi yn destun anaf pellach oherwydd haint rheolaidd ac yn y pen draw yn arwain at stenosis llwybr anadlu, a allai ddod yn anhydrin. Mae cyfradd marwolaethau uchel cleifion EB sydd â rhan yn y llwybr anadlu wedi ein hysgogi i ddatblygu triniaeth. Yn ein carfan cleifion yn Ysbyty Great Ormond Street, fe wnaethom nodi bod cleifion EB â chysylltiad llwybr anadlu yn cario mwtaniadau DNA yn bennaf mewn genyn o'r enw LAMA3. Mae ein grŵp wedi echdynnu a thyfu celloedd llwybr anadlu cleifion yn y labordy. Mewnosodwyd copi swyddogaethol o'r DNA LAMA3 i genom y celloedd hyn. Dangosodd ein canlyniadau y gall y therapi genynnol hwn ddychwelyd celloedd cleifion EB i swyddogaeth arferol o gymharu â chelloedd unigolion arferol. Cam nesaf ein prosiect fydd cynyddu effeithiolrwydd y dull therapi genynnau a gwneud y gorau o ddull llawfeddygol i ddosbarthu'r celloedd wedi'u cywiro â genynnau i'r llwybrau anadlu uchaf. (O adroddiad cynnydd 2022).

Dyfarnwyd cyllid DEBRA i ymchwilwyr yng Ngholeg Prifysgol Llundain ac Ysbyty Plant Great Ormond Street (GOSH) ar gyfer eu prosiect i wella bywydau cleifion EB sy'n dioddef o anawsterau llwybr anadlu uchaf.

Yng ngham cyntaf eu hymchwil, canolbwyntiodd gwyddonwyr ar ddeall anghenion penodol cleifion EB a atgyfeiriwyd i'r adran Clust, Trwyn a Gwddf yn GOSH. Roedd yr astudiaeth yn cynnwys 15 o gleifion, yn ddynion a merched, gydag oedran cyfartalog o ychydig dros 9 mis ar adeg yr atgyfeiriad. Ymhlith y cleifion hyn, nodwyd isdeipiau EB amrywiol, a'r mwyaf cyffredin oedd Epidermolysis Cyfforddol Bullosa-Simplex (JEB-S). Datgelodd dadansoddiad genetig o’r grŵp cleifion hwn fod gan naw o bob 14 o gleifion amrywiadau pathogenig mewn un genyn penodol, LAMA3, sy’n awgrymu bod gan y genyn hwn duedd benodol i arwain at broblemau llwybr anadlu.

Llwyddodd y tîm ymchwil i sefydlu diwylliannau celloedd o fiopsïau llwybr anadlu pedwar claf ag 'EB llwybr anadlu', gan ganiatáu iddynt astudio'r celloedd yn y labordy. Canfuwyd bod diffyg mynegiant genynnau a phrotein LAMA3 yn y celloedd mewn diwylliant, a bod y celloedd wedi methu â chadw at seigiau diwylliant plastig yn ogystal â chelloedd gan roddwyr nad ydynt yn EB. Mae hyn yn awgrymu bod y model seiliedig ar gelloedd yn ddefnyddiol ar gyfer astudio EB llwybr anadlu ymhellach, ac y gellid ei ddefnyddio i brofi therapïau posibl.

Gan adeiladu ar y mewnwelediadau a gafwyd o Nod 1, datblygodd y tîm ymchwil fectorau lentifeirws wedyn i ddosbarthu LAMA3 i gelloedd epithelial y llwybr anadlu a dyfwyd mewn meithriniad celloedd. Arweiniodd cymhwyso fector LAMA3 i gelloedd cleifion EB llwybr anadlu at gynnydd sylweddol mewn RNA LAMA3 a mynegiant protein. Yn bwysicaf oll, dangosodd celloedd llwybr anadlu cleifion EB wedi'u cywiro ymlyniad celloedd gwell, ac roeddent yn debyg i gelloedd rhoddwyr nad oeddent yn EB. Mae'r darganfyddiad hwn yn awgrymu y gallai cywiro therapiwtig mynegiant LAMA3 fynd i'r afael â'r diffygion adlyniad celloedd ar gyfer rhai cleifion EB llwybr anadlu.

Er mwyn mynd â'r ymchwil gam ymhellach, byddai angen i'r gwyddonwyr allu cymryd y celloedd wedi'u cywiro o ddiwylliant a'u trawsblannu yn ôl i'r llwybrau anadlu. Fodd bynnag, yn wahanol i impiadau croen, nid oes dull llawfeddygol ar hyn o bryd a fyddai'n caniatáu i hyn ddigwydd tra'n cynnal llwybrau anadlu patent. O'r herwydd, gwnaeth y tîm brofi engrafiad celloedd epithelial gan ddefnyddio model llawdriniaeth. Fe wnaethant ynysu celloedd gwaelodol llwybr anadlu a'u tyfu mewn amodau meithrin celloedd tebyg i'r rhai a ddefnyddiwyd ar gyfer cleifion EB yn flaenorol, yna datblygwyd stentiau 3D wedi'u hargraffu wedi'u teilwra i gefnogi impiadau celloedd epithelial tracheal. Datgelodd dadansoddiad ôl-lawdriniaeth engrafiad llwyddiannus o gelloedd diwylliedig. Yn bwysig ddigon, mae hyn yn agor y drws i’r potensial i gelloedd awtologaidd a drinnir gan ex vivo ffynnu ar ôl trawsblannu mewn lleoliad sy’n glinigol berthnasol.

Mae canlyniadau'r astudiaeth hon yn cynnig gobaith yn y dyfodol y bydd yn bosibl cyfuno therapi celloedd a therapi genynnau i greu datrysiad newydd i gleifion ag amlygiadau llwybr anadlu o EB. Mae’r cynnydd a wnaed o ran deall sail enetig EB llwybr anadlu, datblygu technegau cywiro genynnau, ac engrafu celloedd diwylliedig yn llwyddiannus mewn model anifeiliaid sy’n debyg drwy lawdriniaeth i fodau dynol yn tanlinellu’r potensial ar gyfer therapïau trawsnewidiol. Y camau nesaf yn yr astudiaeth hon fydd mireinio'r fectorau lentifeirws i fod yn addas i'w defnyddio mewn cleifion, a gwneud y gorau o effeithlonrwydd ac atgynhyrchedd trawsblannu celloedd ymhellach.