肌肉萎缩症,基因编辑技术CRISPR 中国实验动物信息网 2020-10-20 460

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

　　热基因组编辑工具CRISPR获得了另一项成果-研究人员将其用于治疗小鼠的严重肌营养不良症。 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，其基因包含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蛋白问题。 DMD仅影响男孩，每3,500名新生儿中就有1名患有这种疾病，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。事实证明，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是困难的。传统的基因疗法使用病毒将受损基因的良好形式带到细胞中，无法取代完整的肌营养不良蛋白基因。后者太大。一些基因治疗专业人士希望向DMD患者捐赠“微”肌营养不良蛋白基因。这提供了一种短而有功能的蛋白质，可降低疾病的严重程度。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。结果是一种短而功能上重要的蛋白质。但是，这些所谓的外显子跳跃药不能使监管者信服，因为它们具有副作用，并且在临床试验中仅能稍微改善肌肉性能。

　　现在CRISPR在人们眼中。这项技术在2015年被《科学》杂志评估为一项突破，它利用单链RNA诱导一种称为Cas9的酶，该酶可精确定位并切割基因组中的DNA。然后细胞通过连接受损链或使用提供的DNA模板创建新序列来修复缺口。科学家已经使用CRISPR技术纠正了从动物或人类身上收集到的某些细胞遗传疾病，并成功治疗了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，使用CRISPR治疗已经患有DMD的患者似乎并不实际。这是因为成熟的成年肌肉细胞通常不分裂，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可以用于切除缺陷的外显子，因此细胞的基因读取机制可以产生肌营养不良蛋白的缩短版本，类似于外显子跳跃和小基因方法。

　　在*项研究中，北卡罗来纳州达勒姆市杜克大学的生物医学工程师Charles Garthbach使用CRISPR去除了突变的Exon 23、并且身体自动去除了剩余的蛋白质编码区域。触发“缝制”。创建一个新版本的抗肌萎缩蛋白，即使它被缩短也能起作用。他们首先使用非病原性腺病毒作为载体，将基因编辑系统传递给成年小鼠腿部肌肉细胞。结果表明，腿中的肌营养不良蛋白水平得到一定程度的恢复，肌肉力量得到恢复。增加。他们将基因编辑系统注入了小鼠血液。这次，老鼠的肌肉，特别是与心脏有关的肌肉得到了改善。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对DMD小鼠进行了治疗，小鼠肌肉功能得到了类似的改善。我发现。

　　Gersbach评论： “要将该方法转变为人类治愈方法并验证其安全性，仍有许多工作要做，但*批试验的结果令人兴奋。”

　　学术界可以通过。我不知道是否可以，但他强调。尽管在使用基因编辑技术来修饰人类胚胎中的突变基因方面存在伦理争议，但在使用这种技术来修饰患者患病组织中的基因突变方面尚无争议。

　　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、并在2015年成为*大突破。该杂志认为，基因编辑技术的精确，低成本和易于操作将对研究产生“革命性的影响”。