治疗杜氏肌营养不良基因编辑可修正心脏肌肉细胞基因突变

https://www.cphi.cn 2018-02-06 17:44 来源：转载

最近发表于《Science Advances》上的一篇文章向我们展示了从患者体内提取的细胞，经过基因编辑修复60%受损的突变，之后，通过对这些编辑过的细胞工程化所得到的心脏组织，在培养皿中可以像在体内一样正常的跳动。

杜氏肌营养不良（Duchennemuscular dystrophy，DMD），是一种X染色体隐性遗传疾病，主要发病于男性。患有这种疾病的男孩在幼年就会发生骨骼肌和心肌的渐进性萎缩和无力，难以行走。之后会逐渐丧失运动能力，最终因心肌无力而死亡。

据悉，这种疾病在5000位男性中就会有一例。在很长一段时间里，医生们对这种遗传性疾病束手无策。

现在，随着基因编辑工具CRISPR-Cas9的问世，科学家们可以通过基因编辑对突变的缺陷细胞进行修复。最近发表于《Science Advances》上的一篇文章向我们展示了从患者体内提取的细胞，经过基因编辑修复60%受损的突变，之后，通过对这些编辑过的细胞工程化所得到的心脏组织，在培养皿中可以像在体内一样正常的跳动。

研究由德克萨斯大学西南医学中心的分子生物学家Eric Olson领导。在过去的几年里，科学家们一直致力于使用基因编辑来治疗各种遗传疾病，如亨特综合症和肥厚性心肌病。而此次针对DMD的研究再次向我们展现了这种疗法的希望，也许在不远的将来，这种疗法能够为DMD患者带去切实可行的治疗方案。在基因疗法的发展中，这是一个进步，它可以修补基因，以治疗或预防疾病。

DMD是由在肌营养不良基因中超过3000种不同的突变引起的，这破坏了肌营养不良蛋白质的产生。这种蛋白质是使肌纤维增强的关键。

在研究中，Olson和他的同事们为DMD患者采集了血样，并建立了一种能够产生所有身体细胞类型的细胞，称为诱导多能干细胞。这些细胞随后被转化为心肌细胞，这些细胞含有导致DMD的基因突变。这些基因突变的大部分都聚集在“热点”区域的肌营养不良蛋白（dystrophin）基因。因此，研究人员使用CRISPR来校正这些热点区域内或附近的DNA缺陷。研究人员认为，他们的基因编辑方法可以拯救多达60%的患者的肌肉功能。一旦经过编辑，心肌细胞就能够开始产生关键的肌营养不良蛋白。

Olson说：“在科学时代，这是一个罕见而激动人心的时刻，人们可以纠正人类DNA中可能导致毁灭性疾病的错误。”

研究人员还将这些心肌细胞放在一个3D支架上，以测量细胞的表现。这项技术不仅使得经过编辑的细胞产生蛋白质，而且还恢复了肌肉功能，使人造心脏肌肉能够跳动。这很有意义，因为患有DMD的病人会因为心脏停止收缩而死亡。

现在，研究人员已经在小鼠和狗的身上验证了这种方法的有效性。小鼠在治疗一年之后依然在产生肌营养不良蛋白，而且看起来非常的健康，这有力地证明了这种方法的应用潜力。据研究人员表示，这项技术在培养皿中已经证明，对于人类细胞同样有效。

他说：“这仅仅是开始，但是能够不去看疾病的症状，但在疾病的起因和根本上，永久地纠正它，这是非常令人兴奋的。”如果研究继续顺利进行，结果很有希望，那么临床试验可以在几年内开始。这对于DMD患者来说将是改变命运的治疗方案。

参考资料：

[1] New gene therapy could cure a deadlydisease that stops the heart from beating

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