Duchenne Muscular Dystrophy (DMD) is a severe genetic disorder caused by mutations in the dystrophin gene on the X chromosome. These mutations disrupt the production of the dystrophin protein, crucial for muscle stability and function. This review focuses on exon-skipping therapy, which uses genetic techniques to restore partial dystrophin production, converting the severe DMD phenotype to a milder Becker Muscular Dystrophy (BMD)-like condition.
Exon-skipping therapy involves antisense oligonucleotides (AONs) that target specific exons in the dystrophin pre-mRNA. For instance, skipping exon 51 can restore the reading frame for many mutations. This approach enables the production of truncated but functional dystrophin proteins. Drugs like eteplirsen and viltolarsen have shown promise, with clinical trials demonstrating increases in dystrophin levels in patient muscles.
Despite progress, exon-skipping therapies have limitations. They generally lead to low levels of dystrophin restoration and variable clinical outcomes among patients. Factors like the mutation type, muscle condition, and drug delivery efficiency significantly influence treatment success. Higher doses and optimized delivery methods are areas of ongoing research to enhance efficacy.
Gene therapy and stop codon read-through represent complementary strategies to treat DMD. Gene therapy introduces micro-dystrophins, smaller but functional protein versions, using viral vectors. Stop codon read-through drugs, such as ataluren, aim to bypass premature stop codons to allow dystrophin synthesis. Both approaches show potential but face challenges like immune responses and delivery barriers.
Early intervention in younger patients is critical for better outcomes, as advanced muscle degeneration limits the therapy’s effectiveness. Combining exon-skipping with anti-inflammatory treatments and muscle regeneration strategies may further improve patient quality of life. However, achieving consistent dystrophin levels across diverse patient populations remains a challenge.
دیستروفی عضلانی دوشن (DMD) یک بیماری ژنتیکی شدید است که به دلیل جهشهای ژن دیستروفین ایجاد میشود. این جهشها تولید پروتئین دیستروفین را که برای پایداری و عملکرد عضلات حیاتی است، مختل میکند. این مقاله به بررسی درمان پرش اگزون میپردازد که با استفاده از تکنیکهای ژنتیکی، تولید دیستروفین جزئی را بازمیگرداند و علائم شدید بیماری دوشن را به یک وضعیت ملایمتر شبیه دیستروفی عضلانی بکر (BMD) تبدیل میکند.
درمان پرش اگزون شامل الیگونوکلئوتیدهای ضدحس (AON) است که به اگزونهای خاصی در RNA پیشرس دیستروفین متصل میشوند. به عنوان مثال، پرش اگزون 51 میتواند قاب خوانش را برای بسیاری از جهشها بازگرداند. این روش تولید دیستروفینهای کوتاه شده ولی کاربردی را ممکن میکند. داروهایی مانند اتپلیرسن و ویلتولارسن در آزمایشهای بالینی افزایش سطح دیستروفین را در عضلات بیماران نشان دادهاند.
با وجود پیشرفتها، درمان پرش اگزون محدودیتهایی دارد. این روش به طور معمول منجر به سطوح پایین بازسازی دیستروفین و نتایج متغیر بالینی در بین بیماران میشود. عواملی مانند نوع جهش، وضعیت عضله و کارایی تحویل دارو نقش مهمی در موفقیت درمان دارند. تحقیقات جاری بر روی دوزهای بالاتر و بهینهسازی روشهای تحویل برای افزایش اثر بخشی متمرکز است.
ژن درمانی و داروهای عبور از کدون توقف استراتژیهای مکمل برای درمان DMD هستند. ژن درمانی میکرو-دیستروفینها را که نسخههای کوچکتر اما کاربردی از پروتئین هستند، با استفاده از وکتورهای ویروسی معرفی میکند. داروهای عبور از کدون توقف، مانند آتالورن، تلاش میکنند تا کدونهای توقف زودرس را دور بزنند و به سنتز دیستروفین اجازه دهند. هر دو رویکرد پتانسیل دارند اما با چالشهایی مانند پاسخهای ایمنی و موانع تحویل مواجه هستند.
Category | Details |
Authors | Shin’ichi Takeda, Paula R. Clemens, Eric P. Hoffman |
Corresponding Author | Eric P. Hoffman |
Article Title | Exon-Skipping in Duchenne Muscular Dystrophy |
Publication Date | June 24, 2021 (Pre-press) |
Journal Name | Journal of Neuromuscular Diseases |
Keywords | Exon skipping, Duchenne Muscular Dystrophy, Gene Therapy, Dystrophin, Oligonucleotide Therapy, Muscle Disorders |
Methods Used | Antisense oligonucleotides (AONs), gene therapy, stop codon read-through, exon deletion (CRISPR), U7 snRNP-mediated splicing |
DOI | 10.3233/JND-210682 |