基因编辑技术成功地阻止了杜氏肌萎缩症的进展

来自德克萨斯大学西南医学中心的一组科学家使用一种新的基因编辑技术，阻止了年轻小鼠杜氏肌萎缩症(DMD)的进展。

如果在DMD患者中有效且安全地扩大规模，这项技术可能会成为首批成功的患者之一基因组编辑研究人员说。

DMD是男孩中最常见和最严重的肌肉萎缩症，其特征是进行性肌肉退化和无力。它是由编码蛋白质抗营养不良的x连锁DMD基因突变引起的。根据美国疾病控制与预防中心(Centers for disease Control and Prevention)等机构的估计，每3500至5000名男孩中就有一人患有这种疾病，而且常常导致30岁出头的人过早死亡。

尽管DMD的遗传原因已经被发现了近30年，但目前还没有有效的治疗方法。这种疾病会破坏肌肉纤维，用纤维或脂肪组织取代它们，导致肌肉逐渐变弱。这种情况通常会导致心肌疾病或心肌病，这是这些患者死亡的主要原因。

在今天发表的研究中科学， UTSW的研究人员使用基因编辑方法永久纠正了导致年轻小鼠疾病的DMD突变。

“这与其他治疗方法不同，因为它消除了疾病的原因，”资深作者埃里克·奥尔森博士说，他是分子生物学主席，也是德州大学西南分校参议员保罗·d·威尔斯通肌肉萎缩合作研究中心的联合主任。

2014年，奥尔森博士的团队首次使用这种被称为CRISPR/ cas9介导的基因组编辑技术来纠正小鼠生殖系中的突变，防止肌肉萎缩。这为新的基于基因组编辑的DMD治疗铺平了道路。这也为基因编辑的临床应用提出了一些挑战。由于生殖系编辑在人类中是不可行的，需要制定策略将基因编辑组件递送到出生后的组织中。

为了验证这一点，研究人员通过腺相关病毒9 (adeno-associated virus 9, AAV9)将基因编辑成分注入小鼠体内。用该技术治疗的DMD小鼠产生抗肌萎缩蛋白，并逐步显示骨骼肌和心脏的结构和功能改善。

“AAV9可以有效地以一种组织特异性的方式感染人类，但它不会导致人类疾病或毒性。这是基因治疗的一颗分子导弹，”奥尔森实验室博士后研究员Leonela Amoasii博士说，她与分子生物学讲师龙成祖博士共同撰写了这项研究。

“CRISPR/Cas9系统是单细胞生物对抗入侵病毒的适应性免疫系统。讽刺的是，这个系统被劫持了，我们把它包装成一种非致病性病毒，并在动物模型中纠正了一个基因突变，”Long博士补充说。

由加州大学伯克利分校(University of California at Berkeley)一名研究人员开发的CRISPR基因组编辑技术，被《科学》杂志(Science)选为“年度突破”科学发展。

“这项研究代表了年轻小鼠中DMD突变基因组编辑的一个非常重要的翻译应用。这是朝着DMD的实际治愈迈出的坚实的一步，”朗达·贝塞尔-杜比博士说，他是韦尔斯通中心的分子生物学教授，也是与奥尔森博士一起进行基因组编辑项目的联合首席研究员。

“重要的是，在原则上，同样的策略可以应用于人类DMD患者的许多类型的突变，”奥尔森博士补充说，他也担任哈蒙中心再生科学和医学主任，并拥有安妮和威利纳尔逊干细胞研究教授。波格心脏出生缺陷研究杰出主席和罗伯特·a·韦尔奇科学杰出主席。

现在，研究小组正致力于将这种基因编辑技术应用于DMD患者的细胞和更大的临床前动物模型。

这标志着UTSW Wellstone中心的第一个重大发现，该中心最近由美国国立卫生研究院(National Institutes of Health)出资780万美元成立。UTSW是全国六个Wellstone中心之一，致力于将科学发现和技术发展转化为肌肉萎缩症的新疗法，并促进基础、转化和临床研究。德州大学西南分校的韦尔斯通中心专注于杜兴肌肉萎缩症。

“奥尔森实验室最近利用基因组编辑来纠正导致DMD的基因突变的突破性发现加速了寻找这种致命疾病的治愈方法的竞赛，”UTSW Wellstone中心联合主任、内科学副教授Pradeep Mammen博士说。“现在的挑战摆在威尔斯通中心的研究人员面前，将这些在DMD小鼠模型中的发现转化为DMD患者的治疗方法。”

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