研究表明基因疗法可以纠正导致常见心脏病的突变
使用 CRISPR-Cas9 基因编辑系统，UT Southwestern 研究人员纠正了导致人类细胞和该疾病小鼠模型中称为扩张型心肌病 (DCM) 的常见遗传性心脏病的突变。他们的研究结果发表在《科学转化医学》上，有一天可能会为全球约 250 名患有这种疾病的人中的 1 人带来希望。
“由于这些突变，我们看到的所有疾病特征都被 CRISPR-Cas9 疗法逆转了。可以说，这种方法的成功完全超出了我们的预期，”分子生物学主席兼教授 Eric Olson 博士说在 UTSW，他与同事 Rhonda Bassel-Duby 博士、分子生物学教授和医学博士 Takahiko Nishiyama 共同领导了这项研究，他是 Olson 实验室的博士后研究员。
DCM 是由称为 RNA 结合基序蛋白 20 (RBM20) 的基因突变引起的，该基因会影响负责心脏泵送作用的心肌细胞中数百种蛋白质的产生。这种疾病对整个心脏造成广泛破坏，逐渐破坏其收缩能力并导致其变得极度扩大并随着时间的推移而衰竭。治疗仅限于药物，它可以改善收缩功能但不能提供永久修复，或者心脏移植，由于供体器官短缺，这通常不是一种选择。
寻求攻击这种疾病的根本原因，Drs。Olson、Bassel-Duby、Nishiyama 和他们的同事着眼于 CRISPR-Cas9，这是一种流行的基因研究工具，在 2020 年获得了诺贝尔化学奖。利用该系统，研究人员有可能纠正重要基因中的致病突变。
到目前为止，食品和药物管理局已经批准了一项使用该技术尝试治疗镰状细胞病的临床试验。然而，奥尔森博士表示，CRISPR-Cas9 具有治疗无数其他遗传疾病的巨大潜力。Olson 博士及其同事使用 CRISPR 基因编辑开发了一种技术，可以在动物模型中阻止杜氏肌营养不良症的进展。
为了确定这种方法对 DCM 的可行性，研究小组使用一种病毒将 CRISPR-Cas9 成分传递到源自携带两种不同类型的 DCM 突变的人类细胞的心肌细胞。科学家们使用这种基因编辑技术交换单个核苷酸(DNA 的基本单位)来纠正一种类型的突变。在另一组细胞中，研究人员用该基因的健康片段替换了突变 RBM20 的一段 DNA。
在 CRISPR-Cas9 处理后，突变细胞逐渐失去了 DCM 固有的特征：RBM20 产生的蛋白质移动到细胞核中的正常位置，细胞开始制造健康的蛋白质。
当研究人员对携带其中一种突变的 1 周大小鼠进行 CRISPR-Cas9 治疗时，这些动物从未发育出扩大的心脏并且具有正常的寿命。未经治疗的小鼠具有与人类 DCM 患者相似的症状。
科学家们表示，在将这种疗法用于 DCM 患者之前，还存在一些挑战。需要开展工作以确保 CRISPR-Cas9 的效果是永久和精确的，并确保提供尽可能小的剂量。还需要确定的是，该疗法是否可用于病情较晚期的患者。然而，奥尔森博士表示，他对该系统可用于治疗多种其他家族性疾病持乐观态度。
“这个领域的发展速度真是令人叹为观止，”他说。“我预计，如果这在患者身上得到推进，我们不会在几十年内谈论——我们会在几年内谈论。”
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