
恢復肌肉力量!CRISPR基因編輯在治療遺傳性肌營(yíng)養不良中接連取得重要突破
發(fā)布時(shí)間:
2019-07-29
無(wú)需基因突變,治療先天性肌營(yíng)養不良1A型
先天性肌營(yíng)養不良1A型(MDC1A),是肌營(yíng)養不良癥的一種,屬于遺傳性消耗疾病,因編碼層黏連蛋白α2的 LAMA2 基因發(fā)生突變導致,之前的研究表明,增加編碼層黏連蛋白α1(LAMA1)的表達,可以幫助緩解該疾病小鼠模型的癥狀,但由于LAMA1基因較大,遞送LAMA1基因的常規基因治療方法難以實(shí)現。
2019年7月24日,加拿大多倫多兒童病醫院 Ronald D. Cohn 團隊在 Nature 雜志發(fā)表了題為:A mutation-independent approach for muscular dystrophy via upregulation of a modifier gene 的最新論文。
研究人員使用CRISPR-dCas9技術(shù),通過(guò)AAV9型病毒載體遞送,激活LAMA1基因,從而上調了Lama1蛋白的表達,MDC1A疾病模型小鼠在接受這種治療后,能夠預防肌肉消耗和麻痹癥狀,而且該方法能夠幫助已經(jīng)出現肌營(yíng)養不良癥狀的小鼠恢復部分肌肉功能。
總的來(lái)說(shuō),這些數據證明了CRISPR-dCas9介導的上調 Lama1 蛋白的方法是可行的,而且有明顯的治療益處,這表明無(wú)需引入基因突變,即可對先天性肌營(yíng)養不良1A型(MDC1A)患者進(jìn)行治療。而且該方法對多種疾病調節基因具有廣泛的適用性,并且可以作為許多先天性遺傳疾病和后天性疾病的治療策略。
對CRISPR/Cas9治療杜氏肌營(yíng)養不良的長(cháng)期觀(guān)察
2019年2月份,美國杜克大學(xué)的研究人員在國際頂級醫學(xué)期刊 Nature Medicine 雜志發(fā)表了題為:Long-term evaluation of AAV-CRISPR genome editing for Duchenne muscular dystrophy 的研究論文。
該研究使用CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù),直接刪除導致杜氏肌營(yíng)養不良癥的基因突變位點(diǎn)附近的堿基,產(chǎn)生縮短版的抗肌萎縮蛋白,成功恢復部分肌肉能力。實(shí)驗還表明,一次注射,效果可持續一年以上。
杜氏肌營(yíng)養不良癥(DMD)是一種發(fā)病率相對較高的單基因疾病,由X染色體上編碼抗肌萎縮蛋白基因(dystrophin)突變所致,是治療性基因組編輯的熱門(mén)候選者。最近有幾個(gè)在DMD的臨床前模型中進(jìn)行基因組編輯的研究報道,然而,這些基因組編輯方法的長(cháng)期持久性和安全性尚未得到解決。
由于dystrophin基因巨大,有多達79個(gè)外顯子,因此直接遞送正確編碼的dystrophin基因的治療方式行不通。該研究另辟蹊徑,使用CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù),直接刪除突變位點(diǎn)附近的堿基,產(chǎn)生縮短版的抗肌萎縮蛋白,依然可以恢復部分肌肉能力。
本項研究顯示,通過(guò)靜脈單次注射AAV8裝載的CRISPR后,基因組編輯效果在肌營(yíng)養不良癥的小鼠模型中可持續長(cháng)達1年的時(shí)間。此外,在此期間抗肌萎縮蛋白表達的恢復得以維持。
這項研究還表明AAV-CRISPR在給予成年小鼠治療時(shí)具有免疫原性,然而,通過(guò)治療新生小鼠可以避免體液和細胞免疫反應。盡管存在對Cas9的宿主反應和持續的非預期的基因組修飾,但AAV-CRISPR具有良好的耐受性,長(cháng)達1年時(shí)間,且沒(méi)有毒性跡象。
該研究進(jìn)一步確定了永久性基因校正作為DMD和潛在其他疾病的治療方法的可行性。未來(lái)的研究應側重于通過(guò)優(yōu)化遞送和基因編輯策略來(lái)提高整體編輯效率和增加預期基因修飾的比例(減少脫靶效應)。