DNA是生命架构的基础,它直接决定了人类的生老病死,特别是随着基因学的问世,让人们对DNA有了更深刻的了解。于是乎,科学家们想要利用
DNA工具来对遗传性疾病进行预防及治疗,令人欣喜的是,通过之前的临床试验,科学家们发现,DNA工具果然在遗传性疾病治疗中发挥出惊人的作用。
再生医学网获悉,近日,来自英国布里斯托大学和瑞典卡罗琳学院的研究人员成功地利用一种可能引发治疗变革的DNA修复工具在患者的肾细胞中修复了一种遗传性肾脏疾病的基因突变。相关研究结果发表在Nucleic Acids Research期刊上。
在这项新的研究中,这些作者描述了他们如何构建一种DNA修复工具来修复Podocin缺陷,这是遗传性类固醇抵抗性肾病综合征的一个常见的遗传原因。
Podocin是一种通常位于特定肾细胞表面的蛋白,对肾脏功能至关重要。然而,存在缺陷的Podocin仍然停留在细胞内,从未到达细胞表面,最终损害了足细胞(podocyte)。由于该疾病无法用药物治愈,用来修复导致Podocin缺陷的基因突变的
基因疗法为患者带来了希望。
通常情况下,人类病毒已被用于
基因治疗,以进行基因修复。这些病毒被用作“特洛伊木马”,进入携带基因突变的细胞。目前占主导地位的系统包括慢病毒(LV)、腺病毒(AV)和腺相关病毒(AAV),它们都是相对无害的病毒,很容易感染人类。然而,这些病毒都有相同的局限性,即它们的病毒外壳内的空间受到限制。这反过来又限制了它们能够递送的货物容量,即高效
基因修复所需的DNA序列,这大大限制了它们在基因治疗中的应用范围。
通过应用合成生物学技术,由来自布里斯托大学生物化学学院的Francesco Aulicino博士和Imre Berger教授领导的研究团队重新设计了杆状病毒(baculovirus),该病毒是一种对人类无害的昆虫病毒,不再受到有限的货物容量的限制。
这些作者使用携带基因组中致病错误的患者源性足细胞来展示他们的技术的适用性。通过构建一种DNA修复工具,包括基于蛋白的分子剪刀和指导它们的核酸分子以及替换缺陷基因的DNA序列,他们利用一种工程化的杆状病毒递送一个健康的Podocin基因拷贝,同时精确到碱基对地利用CRISPR/Cas将它插入到基因组中。这能够逆转致病表型,并恢复podocin到足细胞的表面上。
论文共同作者、布里斯托大学的Gavin Welsh教授总结说,“这些结果是非常令人鼓舞的。Berger团队开创的这种新方法不仅对治疗SRNS有希望,而且对治疗一系列其他的肾脏遗传疾病也有希望,在这些疾病中,有效的基因修复在目前的技术中是不可行的。将新的载体系统用于临床应用是一条漫长的道路,但我们相信它所提供的优势使这是一项非常值得的研究工作。”
基因变异是导致遗传性疾病的主要原因,在过去,科学家对于基因变异所引起的遗传性疾病毫无治疗办法。万幸的是,随着基因疗法的问世,让科学家们看到了新的希望。对此,
再生医学网表示,从这一角度来看,该项研究成果的问世具有十分积极的意义。