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CRISPR基因编辑的扭曲治疗小鼠成年性肌营养不良

l型强直性肌营养不良是成年型肌肉营养不良的最常见类型。患有这种疾病的人会继承重复的DNA片段,从而导致重复性RNA的毒性积累,而重复性RNA则将基因的配方传递给细胞的蛋白质制造机器。结果,患有强直性肌营养不良症的人会经历进行性肌肉萎缩和虚弱,以及其他各种使人衰弱的症状。

CRISPR-Cas9是一种越来越多地用于纠正导致多种疾病的遗传(DNA)缺陷的技术。几年前,加州大学圣地亚哥分校医学院的研究人员将这项技术重定向为以一种称为RNA靶向Cas9(RCas9)的方法来修饰RNA。

在一项于2020年9月14日发表在《自然生物医学工程》上的新研究中,研究小组证明,一剂RCas9基因疗法可咀嚼强直性肌营养不良的小鼠模型中的毒性RNA,几乎完全逆转症状。

加州大学圣地亚哥分校医学院细胞与分子医学教授Gene Yeo博士说:“许多其他严重的神经肌肉疾病,例如亨廷顿氏病和ALS,也是由相似的RNA积累引起的。”“没有治愈这些疾病的方法。”Yeo与Locanabio,Inc.和佛罗里达大学的合作者共同领导了这项研究。

通常,CRISPR-Cas9通过引导一种称为Cas9的酶切割特定的靶基因(DNA)起作用,从而使研究人员能够灭活或替换该基因。RCas9的工作原理类似,但是Cas9被引导至RNA分子而不是DNA。

在2016年的一项研究中,Yeo的团队证明RCas9通过使用它来追踪活细胞中的RNA而起作用。在2017年的实验室模型和患者源性细胞研究中,研究人员使用RCas9消除了与1型和2型强直性肌营养不良症,一种ALS和亨廷顿舞蹈病有关的异常RNA的95%。

当前的研究进一步推进了RCas9治疗,逆转了一种活生物体中的1型强直性肌营养不良症:该疾病的小鼠模型。

该方法是基因治疗的一种。该团队将RCas9包装在一种非传染性病毒中,这是在细胞内传递RNA咀嚼酶所必需的。他们给小鼠单剂量的疗法或模拟疗法。

RCas9将异常RNA重复减少了50%以上,具体取决于组织,并且治疗后的肌强直性营养不良小鼠与健康小鼠几乎没有区别。

最初,研究小组担心源自细菌的RCas9蛋白可能会在小鼠中引起免疫反应并迅速清除。因此,他们试图在治疗期间短暂地抑制小鼠的免疫系统。结果,他们感到惊讶和高兴,发现它们阻止了免疫反应和清除,使病毒载体及其RCas9货物得以保留并完成了工作。而且,他们没有看到肌肉受损的迹象。相反,他们发现参与新肌肉形成的基因活性增加。

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