美國(guó)《科學(xué)》雜志1日發(fā)表的3項(xiàng)獨(dú)立研究顯示,被譽(yù)為“基因剪刀”的CRISPR基因編輯技術(shù)有望用來(lái)治療一種肌肉萎縮遺傳病??杜興肌營(yíng)養(yǎng)不良癥。
美國(guó)杜克大學(xué)、得克薩斯大學(xué)和哈佛大學(xué)的研究人員分別通過(guò)編輯一個(gè)涉及肌肉功能的基因,成功讓罹患杜興肌營(yíng)養(yǎng)不良癥的小鼠恢復(fù)一定程度的肌肉功能。這也是研究人員首次成功利用基因編輯技術(shù)給活體哺乳動(dòng)物治療遺傳疾病。
杜興肌營(yíng)養(yǎng)不良癥由抗肌萎縮蛋白缺乏或功能受損而引起?辜∥s蛋白是肌肉的重要組成部分,其基因含79個(gè)被稱為外顯子的蛋白編碼區(qū)域,任何一個(gè)外顯子突變都可能導(dǎo)致抗肌萎縮蛋白出現(xiàn)問(wèn)題。杜興肌營(yíng)養(yǎng)不良癥只影響男孩,大約每3500名新生男嬰中就有1人罹患該癥,患者通常只能活到30多歲。
在第一項(xiàng)研究中,杜克大學(xué)副教授查爾斯?格斯巴赫等人用基因編輯技術(shù)刪除出現(xiàn)突變的外顯子23,并引發(fā)機(jī)體自動(dòng)“縫合”剩下的蛋白編碼區(qū)域,制造出縮短但仍能發(fā)揮作用的新版本抗肌萎縮蛋白。
他們首先利用不致病的腺病毒做載體,將基因編輯系統(tǒng)輸送到成年小鼠的腿部肌肉細(xì)胞內(nèi),結(jié)果顯示,其腿部的抗肌萎縮蛋白水平得到一定程度的恢復(fù),肌肉力量增加。他們又將基因編輯系統(tǒng)注射入小鼠的血液,這次小鼠全身肌肉得到改善,尤其是與心臟有關(guān)的肌肉,而心肌衰竭是杜興肌營(yíng)養(yǎng)不良癥患者死亡的主要直接原因之一。
另外兩項(xiàng)研究中,得克薩斯大學(xué)和哈佛大學(xué)的研究人員同樣通過(guò)腺病毒與基因編輯技術(shù)的組合,來(lái)治療罹患杜興肌營(yíng)養(yǎng)不良癥的小鼠,并發(fā)現(xiàn)小鼠肌肉功能有著類似的改善。
格斯巴赫評(píng)價(jià)說(shuō):“盡管還要做大量工作去把這個(gè)方法轉(zhuǎn)化成人類療法并驗(yàn)證其安全性,但我們第一批試驗(yàn)結(jié)果令人激動(dòng)。”
他強(qiáng)調(diào),盡管學(xué)界對(duì)能否通過(guò)基因編輯技術(shù)修改人類胚胎的突變基因存在倫理爭(zhēng)議,但對(duì)利用該技術(shù)糾正患者受影響組織的基因突變并沒(méi)有爭(zhēng)議。
基因編輯技術(shù)在問(wèn)世的3年多里已連續(xù)3次入選《科學(xué)》年度十大突破,其中2015年更被評(píng)為頭號(hào)突破。該雜志認(rèn)為,基因編輯技術(shù)精確度高、成本低、操作簡(jiǎn)便,勢(shì)必對(duì)研究產(chǎn)生“革命性影響”。
近日,一項(xiàng)刊登在國(guó)際雜志Science上的研究論文中,來(lái)自美國(guó)西南醫(yī)學(xué)中心的研究人員通過(guò)研究,利用一種新型的基因編輯技術(shù)成功地在年輕小鼠中阻斷了杜氏肌營(yíng)養(yǎng)不良(DMD)的進(jìn)展。如果該技術(shù)可以有效且安全地用于DMD患者中,那么其或?qū)椭_(kāi)發(fā)首個(gè)基于基因編輯的療法來(lái)治療人類致死性的疾病。
DMD是男孩兒中常見(jiàn)的一種嚴(yán)重形式的肌營(yíng)養(yǎng)不良癥,主要特點(diǎn)為肌肉進(jìn)行性地退化且表現(xiàn)出虛弱,該疾病的發(fā)生主要是由X染色體相關(guān)的DMD基因突變而引起,該基因可以編碼肌營(yíng)養(yǎng)不良蛋白,據(jù)CDC數(shù)據(jù)顯示,在3500至5000名男孩兒中就有1人是DMD患者,而該疾病最終會(huì)在個(gè)體30歲前引發(fā)患者早死。
本文研究中研究人員成功利用一種基因編輯技術(shù)永久性地糾正了引發(fā)幼年小鼠的DMD突變,研究者EricOlson表示,這種基因編輯技術(shù)不同于其他的治療性手段,因?yàn)槠淇梢詮氐紫l(fā)DMD的病因。早在我們就利用CRISPR/Cas9介導(dǎo)的基因編輯技術(shù)成功地糾正了小鼠生殖細(xì)胞中的突變從而成功抑制了肌營(yíng)養(yǎng)不良癥的發(fā)生,這就為開(kāi)發(fā)新型基于基因組編輯的新型療法來(lái)治療DMD埋下了伏筆,同時(shí)也為基因編輯技術(shù)在臨床中的使用帶來(lái)了極大的挑戰(zhàn)。
在人類中對(duì)生殖細(xì)胞的編輯并不可行,但我們需要開(kāi)發(fā)出將基因編輯組件運(yùn)輸?shù)匠錾髾C(jī)體組織的策略;隨后研究人員通過(guò)腺伴隨病毒9(AAV9)來(lái)將基因編輯組分運(yùn)輸?shù)叫∈笾,利用該技術(shù)治療的DMD小鼠就會(huì)產(chǎn)生出肌營(yíng)養(yǎng)不良蛋白,而且小鼠機(jī)體的骨骼肌和心臟的功能及結(jié)構(gòu)也會(huì)出現(xiàn)不斷地改善。LeonelaAmoasii說(shuō)道,AAV9會(huì)以一種組織特異性的方式來(lái)有效地感染人類機(jī)體,但其并不會(huì)引發(fā)人類患病,其僅僅是基因療法的一個(gè)分子導(dǎo)彈一樣。
本文研究中研究人員在DMD患者和大量的臨床前動(dòng)物模型中證實(shí)了新型基因編輯技術(shù)的效果,這樣研究者就可以利用基因組編輯的技術(shù)來(lái)糾正引發(fā)DMD的遺傳突變,從而就將加速人類治療諸如DMD等致死性疾病的進(jìn)程了;研究人員希望后期可以迅速將在DMD小鼠模型中獲得的成果迅速轉(zhuǎn)化到患DMD的人類機(jī)體中。
本文來(lái)自:逍遙右腦記憶 http://www.simonabridal.com/chuzhong/745169.html
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