Somatic gene editing ameliorates skeletal and cardiac muscle failure in pig and human models of Duchenne muscular dystrophy.

Frameshift mutations in the DMD gene, encoding dystrophin, cause Duchenne muscular dystrophy (DMD), leading to terminal muscle and heart failure in patients. Somatic gene editing by sequence-specific nucleases offers new options for restoring the DMD reading frame, resulting in expression of a shortened but largely functional dystrophin protein. Here, we validated this approach in a pig model of DMD lacking exon 52 of DMD (DMDΔ52), as well as in a corresponding patient-derived induced pluripotent stem cell model. In DMDΔ52 pigs1, intramuscular injection of adeno-associated viral vectors of serotype 9 carrying an intein-split Cas9 (ref. 2) and a pair of guide RNAs targeting sequences flanking exon 51 (AAV9-Cas9-gE51) induced expression of a shortened dystrophin (DMDΔ51-52) and improved skeletal muscle function. Moreover, systemic application of AAV9-Cas9-gE51 led to widespread dystrophin expression in muscle, including diaphragm and heart, prolonging survival and reducing arrhythmogenic vulnerability. Similarly, in induced pluripotent stem cell-derived myoblasts and cardiomyocytes of a patient lacking DMDΔ52, AAV6-Cas9-g51-mediated excision of exon 51 restored dystrophin expression and amelioreate skeletal myotube formation as well as abnormal cardiomyocyte Ca2+ handling and arrhythmogenic susceptibility. The ability of Cas9-mediated exon excision to improve DMD pathology in these translational models paves the way for new treatment approaches in patients with this devastating disease.

Cattle movement as a risk factor for epidemics.

Cattle movement is one of the most important risk factors for the occurrence of an epidemic. It is a legal requirement in Switzerland that every cattle movement be reported, and this information is held in the Swiss cattle movement database (Tierverkehrsdatenbank, TVD). Using this data we examined all movements, focusing on the geographical distribution of these movements in relation to the spread of epizootic diseases. We considered the period 01 January 2011 through 30 January 2012, in which a total of 786'462 cattle were moved. Looking at premises individually, a maximum of 901 possible transfers of an infectious agent were found on a specific day after the arrival of another cattle. Furthermore, we found that there were more cattle movements in summer than in winter, due to movements of cattle to and from alpine pastures. There were also prominent regional differences. On the first day after the arrival of a cattle there was a minimum of zero and a maximum of 99'168 possible transfers of an infectious agent. Nevertheless, in most cases there were no cattle moved on the first day following the arrival of a cattle (91.4%). In terms of our epizootics of interest, the following numbers of cattle were moved within the relevant incubation periods: 19'779'551 possible transfers for the Lumpy skin disease, with an incubation period of 28 days; 9'891'665 or 15'025'741 possible transfers for foot and mouth disease, depending on the incubation period of 14 or 21 days; 15'025'741 possible transfers for cattle plague and vesicular stomatitis, both with an incubation period of 21 days. The presented data show a large cattle traffic in Switzerland, and therefore suggest that it is very seldom that an infectious agent is able to start an epidemic.

Les déplacements des bovins en tant que facteur de risque épidémiologique Les déplacements d'animaux constituent un des risques les plus importants pour la survenance d'une épidémie. En Suisse, il est prescrit que chaque déplacement d'un animal de rente doit être annoncé et saisi dans la Banque de Données sur le Trafic des Animaux (BDTA). Sur la base de ces annonces, nous avons examiné tous les déplacements de l'année 2011 et concentré notre attention sur leur répartition géographique par rapport à l'extension des maladies animales contagieuses. Entre le 1er janvier 2011 et le 30 janvier 2012, 786'462 bovins au total ont été déplacés. Ce sont au maximum 901 contacts avec possibilité de transmission d'un agent infectieux qui se sont produits un jour donné après l'arrivée d'un nouvel animal. Vu les déplacements liés à la montée et à la descente de l'alpage, il y a eu plus de déplacements en été qu'en hiver. On constate également des différences régionales. Le premier jour après l'arrivée d'un bovin, il existait au minimum 0 et au maximum 99'168 contacts possibles pour la transmission d'un agent infectieux. Dans la plupart des cas (91.4%), il ne se produisait pas de trafic de bovins le jour suivant l'arrivée d'un animal. En ce qui concerne les maladies contagieuses des bovins revêtant un intérêt en Suisse, on a relevé les contacts de bovins suivants durant la période d'incubation: 19'779'551 pour la lumpy skin disease, avec un temps d'incubation de 28 jours, 9'891'665 ou 15'025'741 pour la fièvre aphteuse, selon qu'on considère un temps d'incubation de 14 ou de 21 jours, 15'025'741 pour la peste bovine et la stomatite vésiculeuse, toutes deux avec un temps d'incubation de 21 jours. Ces chiffres démontrent un grand trafic d'animaux en Suisse. C'est une indication qu'un agent infectieux ne peut que rarement faire démarrer une épidémie.