Long-Term Systemic Myostatin Inhibition via Liver-Targeted Gene Transfer in Golden Retriever Muscular Dystrophy

Duchenne muscular dystrophy (DMD) is a lethal, X-linked recessive disease affecting 1 in 3,500 newborn boys for which there is no effective treatment or cure. One novel strategy that has therapeutic potential for DMD is inhibition of myostatin, a negative regulator of skeletal muscle mass that may also promote fibrosis. Therefore, our goal in this study was to evaluate systemic myostatin inhibition in the golden retriever model of DMD (GRMD). GRMD canines underwent liver-directed gene transfer of a self-complementary adeno-associated virus type 8 vector designed to express a secreted dominant-negative myostatin peptide (n =4) and were compared with age-matched, untreated GRMD controls (n =3). Dogs were followed with serial magnetic resonance imaging (MRI) for 13 months to assess cross-sectional area and volume of skeletal muscle, then euthanized so that tissue could be harvested for morphological and histological analysis. We found that systemic myostatin inhibition resulted in increased muscle mass in GRMD dogs as assessed by MRI and confirmed at tissue harvest. We also found that hypertrophy of type IIA fibers was largely responsible for the increased muscle mass and that reductions in serum creatine kinase and muscle fibrosis were associated with long-term myostatin inhibition in GRMD. This is the first report describing the effects of long-term, systemic myostatin inhibition in a large-animal model of DMD, and we believe that the simple and effective nature of our liver-directed gene-transfer strategy makes it an ideal candidate for evaluation as a novel therapeutic approach for DMD patients

Long-term Restoration of Cardiac Dystrophin Expression in Golden Retriever Muscular Dystrophy Following rAAV6-mediated Exon Skipping

Although restoration of dystrophin expression via exon skipping in both cardiac and skeletal muscle has been successfully demonstrated in the mdx mouse, restoration of cardiac dystrophin expression in large animal models of Duchenne muscular dystrophy (DMD) has proven to be a challenge. In large animals, investigators have focused on using intravenous injection of antisense oligonucleotides (AO) to mediate exon skipping. In this study, we sought to optimize restoration of cardiac dystrophin expression in the golden retriever muscular dystrophy (GRMD) model using percutaneous transendocardial delivery of recombinant AAV6 (rAAV6) to deliver a modified U7 small nuclear RNA (snRNA) carrying antisense sequence to target the exon splicing enhancers of exons 6 and 8 and correct the disrupted reading frame. We demonstrate restoration of cardiac dystrophin expression at 13 months confirmed by reverse transcription-PCR (RT-PCR) and immunoblot as well as membrane localization by immunohistochemistry. This was accompanied by improved cardiac function as assessed by cardiac magnetic resonance imaging (MRI). Percutaneous transendocardial delivery of rAAV6 expressing a modified U7 exon skipping construct is a safe, effective method for restoration of dystrophin expression and improvement of cardiac function in the GRMD canine and may be easily translatable to human DMD patients

Szybkie rozróżnianie niektórych gatunków grzybów przy pomocy spektroskopii FTIR i analizy statystycznej

The classification of fungal species that was based on statistical comparison of their infraredspectra is presented. The results obtained in the present study were compared with the classification hierarchy of Kingdom Fungi, according to contemporary phylogenetic studies. IR bands originating from the respective groups of chemicals provided a “spectroscopic fingerprint” of the fungal species analyzed. Statistical analysis of the spectra was made using a Hierarchical Cluster Analysis (HCA). The proper wavelength ranges in IR spectrum, crucial for species classification, were selected. The relations between species were evident in the dendrogram diagrams and they followed the systematic classification of the selected fungal species.W pracy zaprezentowano próbę klasyfikacji różnych gatunków grzybów w oparciu o statystyczną analizę widm podczerwieni badanych materiałów. Autorzy pracy dokonali porównania uzyskanych wyników z klasyfikacją systematyczną królestwa grzybów według współczesnego systemu klasyfikacji. Spodziewano się, że systematyczne podobieństwa w fizjologii i naturze biologicznej przedstawicieli królestwa grzybów, a także ich wspólne pochodzenie powinny przekładać się na pewne podobieństwa w widmie podczerwieni. Obecność odpowiednich pasm w widmie IR pochodzących od odpowiednich ugrupowań chemicznych jest cechą osobniczą i charakteryzuje biochemiczną strukturę poszczególnych gatunków grzybów. Analizy statystycznej widm grzybów pod kątem ich wzajemnych podobieństw i możliwości różnicowania dokonano przy użyciu metody HCA (Hierarchical Component Analysis). Dla potrzeb klasyfikacji za pomocą analizy HCA przeanalizowano i dokonano selekcji odpowiednich zakresów w widmie IR - region „odcisku palca”, który wnosi ważne informacje dla celów identyfikacji. Uzyskany w toku analizy dendrogram HCA badanych gatunków grzybów w znacznym stopniu pokrywa się z ich klasyfikacją systematyczną

Analiza i klasyfikacja bioaerozoli w czasie rzeczywistym w oparciu o właściwości rozpraszania światła

The size and shape of biological particles are important parameters allowing discrimination between various species. We have studied several aerosols of biological origin such as pollens, bacterial spores and vegetative bacteria. All of them presented different morphology. Using optical size and shape analyser we found good correlation between light scattering properties and actual particle features determined by scanning electron and fluorescence microscopy. In this study, we demonstrated that HCA (Hierarchical Cluster Analysis) offers fast and continuous bioaerosol classification based on shape and size data matrices of aerosols. The HCA gives an unequivocal interpretation of particle size vs. asymmetry data. Therefore, it may provide high throughput and reliable screening and classification of bioaerosols using scattering characteristics.Rozmiar i kształt cząstek biologicznych są ważnymi parametrami pozwalającymi na rozróżnianie pomiędzy różnymi rodzajami cząstek. Przeprowadzone zostały badania aerozoli pochodzenia biologicznego takich jak pyłki roślin, przetrwalniki oraz wegetatywne bakterie. Substancje te wykazywały różne właściwości morfologiczne. W wyniku przeprowadzonych badań przy pomocy optycznego analizatora wielkości i kształtu cząstek znaleziona została wysoka korelacja pomiędzy właściwościami rozpraszania światła a rzeczywistymi właściwościami cząstek określonymi na podstawie SEM (Skaningowego Mikroskopu Elektronowego) oraz mikroskopu fluorescencyjnego. Przedstawione badania pokazują, że HCA (Hierarchical Cluster Analysis) umożliwia szybką, wiarygodną, prowadzoną w sposób ciągły analizę i klasyfikację bioaerozoli w oparciu o ich charakterystyki rozproszeniowe

Determination of parameters of bacterial aerosol for measurement with UVAPS device

W pracy przedstawione zostały wyniki wstępnych testów analizatora fluorescencji pojedynczych cząsteczek UVAPS 3314 firmy TSI. Celem pracy było testowanie unikalnej w skali kraju aparatury, określenie optymalnych dla pomiarów stężeń drobnoustrojów w aerozolu oraz metody generowania bioaerozoli. Badania wykazały, że wytwarzanie bioaerozolu z zawiesiny wodnej lub soli fizjologicznej w zamkniętej komorze powoduje powstawanie zbyt małego stężenia aerozolu bakterii w stosunku do całkowitej liczby cząstek. Efektem tego jest niemożność pomiaru fluorescencji przez przyrząd. Eksperymenty pozwoliły na wstępne oszacowanie możliwości pomiarowych UVAPS 3314.The paper presents preliminary results of Ultraviolet Aerodynamic Particle Sizer's (UVAPS 3314, TSI) testing. The aim of work was testing the device that is probably unique in Poland, determination of concentration of microorganisms in aerosol optimal for measurements, and methodology of aerosol generation. Experiments showed that aerosol generated in closed chamber from water suspension or NaCl shows too low concentration of bacterial particles comparing to total amount of particles. As a result, it is not possible to record fluorescence signal of bacteria with UVAPS 3314 device. Performed experiments allowed for preliminary assessment of measurement capabilities of UVAPS

Application of Ultraviolet Aerodynamic Partiele Sizer (UVAPS 3314, TSI) for bioaerosol classifications

W pracy przedstawiono wyniki badań bioaerozoli za pomocą fluorescencyjnego spektrometru cząstek, UVAPS 3314. Często rozpatrywanym scenariuszem jest atak bioterrorystyczny z użyciem chorobotwórczych mkroorgani-zmów. Uzyskane rezultaty pokazują wyraźne różnice pomiędzy badanymi aerozolami, rozkładem wielkości cząstek i ich fluoresccncją. Stanowi to podstawę do monitoringu powietrza w czasie rzeczywistym. Szybka informacja o pojawieniu się potencjalnego zagrożenia jest bardzo cenna dla ekip szybkiego reagowania, które zależnie od potrzeb mogą podjąć odpowiednie środki zaradcze.The paper presents results of Ultraviolet Aerodynamic Panicle Sizer's (UVAPS 3314, TSI) testing for detection of bacterial warfare agents potentially used during biotcrroristic attack. Analyzed aerosols differs due to size and fluorescence distribution that allows real time monitoring for presence of harmful biological material in ambient air. Quick information on potentially dangerous bioaerosol is very important for first responders during rescue actions

Fluorescence spectra application and analysis for discrimination of potential biological warfare agents

W pracy zaprezentowano i porównano charakterystyki wzbudzeniowo-emisyjne aminokwasów, białek, bakterii, bakteriofaga MS2 oraz pyłków roślin. Pokazane zostały różnice pomiędzy drobnoustrojami hodowanymi i przygotowanymi w różnych warunkach. Rejestrowanie i analiza charakterystyk fluorescencyjnych możliwie licznej grupy związków i czynników biologicznych jest etapem niezbędnym do opracowania aparatury wykrywającej w czasie rzeczywistym chorobotwórcze drobnoustroje obecne w powietrzu.The paper presents excitation-emmision maps of aminoacids, proteins, bacteria, bacteriophage MS2 and pollens. It shows differences between microorganisms grown and prepared in different conditions. The fluorescence data recorded in the study are necessary for the development of devices based on laser induced fluorescence that will be used for real time identification of airborne pathogenic microorganisms