研究人员为镰状细胞疾病改善基因治疗创造了新的病毒载体

国家健康研究院的研究人员开发了一种新的和改进的病毒载体 - 一种基于病毒的载体，其提供治疗基因 - 用于镰状细胞疾病的基因治疗。在使用动物模型的高级实验室测试中，研究人员报告，新载体在将矫正基因掺入骨髓干细胞时，新载体高达10倍。。

发展的发展向量可以使基因治疗对于镰状细胞疾病来说更有效和铺平了宽度使用它作为痛苦，危及生命的血液疾病的治疗方法。镰状细胞疾病影响美国和全球数百万人的10万人。

"Our new vector is an important breakthrough in the field of gene therapy for sickle cell disease," said study senior author John Tisdale, M.D., chief of the Cellular and Molecular Therapeutic Branch at the National Heart, Lung, and Blood Institute (NHLBI). "It's the new kid on the block and represents a substantial improvement in our ability to produce high capacity, high efficiency vectors for treating this devastating disorder."

研究人员多年使用了基于病毒的车辆在基因治疗实验中，在返回身体之前，它们在实验室中向骨髓干细胞递送治疗基因。但是，他们的设计始终有所改善，以优化有效性，Tisdale指出。他将新的病毒的车辆与新的和改进的汽车进行比较，工厂生产的更容易和更便宜。

该研究得到了NHLBI和国家糖尿病和消化和肾病（Niddk）的支持，两部分都支持NIH。它今天在线发布自然通信。

镰状细胞疾病是由突变引起的遗传性血液障碍，或拼错，β-珠蛋白基因（或β-珠蛋白基因）引起。这种突变导致血红蛋白，血细胞的主要成分，产生可以粘附在血管壁上的镰刀形细胞，导致阻塞，疼痛，贫血，器官损伤和早期死亡。通过基因疗法，医生通过使用病毒载体添加β-珠蛋白基因的正常拷贝，在实验室中修饰患者的骨髓造血（血液产生）干细胞。然后它们将改性干细胞重新使用进入患者以产生正常的盘形红细胞。

在过去的30年里，研究人员一直以反向结构取向设计这些β-珠蛋白载体，这意味着掺入病毒中的治疗基因被翻译，或“读取”，或“读取”病毒载体- 制造机械 - 非常喜欢在向后阅读英语句子。反向取向的原因是称为Intron2的载体的关键分子组分的敏感表达。对于高水平的β-珠蛋白基因表达，该区段是必需的，但如果它留下，则在正常载体制备过程中被夹出来自然，前进方向。研究人员表示，使用令人透视细胞疾病和β-地中海贫血症的基因治疗试验在很大程度上令人鼓舞，但这种复杂的基因翻译过程使载体制剂和基因转移效率更加困难。

关于10.years ago, Tisdale and Naoya Uchida, M.D., Ph.D., a staff scientist in his lab, searched for an improved delivery vehicle—like designing a better car—and decided to undertake a radical redesign of the beta-globin vector. They came up with a unique work-around design that left intron 2 intact and created the new forward-oriented beta-globin vector. In contrast to the old vector, the gene sequence, or "message," of the new beta-globin vector is read from left to right—like reading a normal sentence—making the gene translation approach less complicated, Tisdale explained.

研究人员在小鼠和猴子中测试了新载体，并将结果与​​逆向导向的载体进行了比较。他们发现，新载体可以比常规载体的治疗性β-珠蛋白基因转移到更高的病毒载荷 - 多达六倍 - 并且具有4至10倍的转导效率，衡量纠正能力的衡量标准基因进入重新流动的骨髓细胞。新载体还表现出寿命的能力，移植后四年内剩下的寿命。研究人员还发现，它们可以生产比传统载体更高的量，潜在节省与大规模矢量生产相关的时间和降低成本。

“我们的实验室一直在努力改善近十年的Beta-Globin载体......最后决定尝试完全不同 - 它的工作，”Tisdale说。“这些发现让我们更接近血红蛋白疾病的疗法基因治疗方法。”

NIH持有该专利的新载体，仍然需要在人类中进行临床测试。已经估计了27人患有镰状细胞病的人使用常规载体经历了实验基因治疗。通过其治疗镰刀细胞倡议，NIH正在努力加速这些和其他新型遗传疗法的发展，包括基因编辑，目的是寻找疾病的治疗方法。该倡议是NIH的较大多管途径的一部分，从而减少血液疾病的负担。人们镰状细胞性贫血症可以访问Clinicaltrials.gov.寻找积极注册的临床试验。

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