肌肉萎缩症,基因编辑,CRISPR 中国实验动物信息网 2020-09-21 548

　　三个研究小组使用CRISPR切除了患有杜氏肌营养不良症（DMD）的小鼠中的某些缺失基因，从而使这些啮齿动物能够制造必需的肌肉蛋白。该方法是CRISPR成功用于治疗成人遗传疾病的*种方法。

　　热门的基因组编辑工具CRISPR已经取得了另一位成果研究人员，他用它来治疗小鼠的严重肌肉营养不良。 DMD是由肌营养不良蛋白缺乏或功能障碍引起的。 Distrophin是肌肉的重要组成部分。该基因包含79个蛋白质编码区，称为外显子。一个外显子突变会导致肌营养不良问题。 DMD仅影响男孩，每3,500名新生男孩中就有一种感染这种疾病，而患者通常仅在30岁以下就活着。到目前为止，研究人员尚未找到有效治愈这种疾病的方法。已经证明难以提供足够的肌肉干细胞进入正确的组织以防止这种疾病的发展。传统的基因治疗病毒无法用于将受损基因的正确版本传递给细胞-完整的肌营养不良蛋白基因太大，无法替代肌营养不良蛋白基因。一些基因治疗专家希望将“微”肌营养不良蛋白基因捐赠给DMD患者。一些公司已经开发出化合物，这些化合物可以使细胞的DNA读取机制绕过肌营养不良蛋白基因的缺陷外显子。但是，这些所谓的外显子跳跃药物具有副作用，在临床试验中只能稍微改善肌肉性能，因此不能令人信服。

　　现在CRISPR在人们眼中。这项名为2015年科学突破的技术，利用单链RNA诱导一种称为Cas9的酶，该酶可以在基因组中准确识别它并切割DNA。然后细胞通过连接受损的链或使用提供的DNA模板创建新序列来修复缺口。科学家已经使用CRISPR技术来纠正动物和人类细胞中的某些遗传疾病，并成功治疗成年小鼠的肝脏疾病。 2014年，研究人员发现该技术还可以修复小鼠胚胎中的缺陷性肌营养不良蛋白基因。

　　然而，用CRISPR治疗DMD患者似乎不切实际。这是因为成人的成熟肌肉细胞通常不会分裂，因此缺乏启动基因添加或修饰过程所需的DNA修复机制。但是，由于CRISPR可用于切除缺陷的外显子，因此细胞的基因读取机制可产生缩短的营养不良蛋白，类似于外显子跳跃和小基因方法。

　　在*个研究中，北卡罗来纳州达勒姆市杜克大学的生物医学工程师Charles Gersbach使用CRISPR去除了突变的Exxon 23、并自动“缝合”了其余的蛋白质编码区。触发了身体。创建一个新版本的抗肌萎缩蛋白，它已被缩短，但仍然有效。他们首先使用非病原性腺病毒作为载体，将基因编辑系统引入成年小鼠腿部的肌肉细胞中。结果，腿中的肌营养不良蛋白水平得到一定程度的恢复，肌肉力量得到增强。他们向老鼠的血液中注入了一个基因编辑系统，但是这次他们改善了老鼠的肌肉，特别是与心脏有关的肌肉。心肌功能不全是DMD患者死亡的主要直接原因之一。在另外两项研究中，得克萨斯大学的程成龙和哈佛大学的艾米·瓦格斯也使用腺病毒和基因编辑技术相结合的方法来治疗受DMD影响的小鼠，类似于小鼠的肌肉功能。我发现有改进。

　　Gersbach评论说：“将这种方法转化为人类治愈方法并验证其安全性还有许多工作要做，但是我们*批的测试结果令人兴奋。 “

　　社区学术界仍在强调它能否通过。使用基因编辑技术修饰人类胚胎中的突变基因存在伦理争议，但是这种技术使用它来纠正患者患病组织中的基因突变没有争议。

　　这鼓励了其他肌肉营养不良的研究人员。哥伦布杰里·孟德尔国家儿童医院的杰里·孟德尔强调说：“这似乎是一种非常有前途的临床治疗方法。”加拿大多伦多儿童医院的罗纳德·科恩（Ronald Korn）强调：它发生在活的骨骼肌中。他说，这项新研究是“令人兴奋的进步”。 CRISPR技术在过去三年中连续三次被评为科学界十大突破之一、在2015年被评为*大突破。该杂志认为，基因编辑技术的精确性，低成本和易于操作将对研究产生“革命性的影响”。