新技术允许控制基因治疗剂量

新技术允许控制基因治疗剂量
Scripps Research免疫学教授Michael Farzan,博士教训,与他的木星,佛罗里达州的团队,博士后研究员郭开忠,博士和研究助理Haimin Wang开发了一种基因治疗交换机。信用:Scripps Research

木星Scripps研究的科学家开发了一种特殊的分子开关,可以嵌入基因疗法中,以便医生控制给药。

壮举,在科学期刊上报道自然生物技术,提供基因设计人员可能是调整其治疗基因的活性水平的第一种可行技术。缺乏这种基本的安全特征有助于限制基因治疗的发展,否则否则承担应对基于遗传的条件的承担。科学家的技术似乎解决了一个主要的安全问题,可能导致更多使用该战略。

由主要调查员Michael Farzan领导的Scripps研究团队通过将其掺入产生激素促红细胞生成素的基因治疗中,展示了其新的交换技术的力量,用作贫血的治疗方法。They showed that they could suppress expression of its gene to very low levels with a special embedded molecule, and could then increase the gene's expression, over a wide dynamic range, using injected control molecules called morpholinos that the U.S. Food and Drug Administration has found to be safe for other applications.

“我认为我们的方法提供了目前唯一的实用方式来调节动物或人类的基因治疗剂量,”Farzan说。

基因疗法通过将治疗基因的拷贝插入患者的细胞中,如果例如患者出生而没有所需基因的功能拷贝。该策略长期被视为具有缺陷造成的治疗疾病的巨大潜力。它还可以为治疗分子的患者提供稳定,长期的递送,这对于在药丸或注射中递送是不切实际的,因为它们不会在长度体内存活。然而,基因疗法已被视为固有的风险,因为一旦它们被递送到患者的细胞,就不能关闭或调制它们。结果,只有少数基因治疗迄今已被FDA批准。

这种技术的简单性,以及吗啉族已经批准的事实,可以允许新的Farzan补充说,切换系统用于各种设想的基因疗法。

法州队的团队,包括学习合作伙伴,郭开忠,博士。和海关王分别是博士后研究员和法州实验室的研究助手,制作了一种来自核糖核酸(RNA)分子的核糖核酸(RNA)分子的转基因开关。这些核酶具有显着的财产,即它们一旦将它们分成两种,将它们从编码的DNA中复制到RNA中。

因此,含有这种核酶DNA的治疗转基因将在细胞中拷打到RNA的股线中,称为转录物,其在它们可以将其转化为蛋白质之前将分离成两块。然而,核酶的这种自切割作用可以通过闩锁到核酶的活性位点上的RNA样的吗啉菌阻断;如果发生这种情况,转基因转录物将保持完整,并且将更有可能转化为治疗蛋白质。

如此,核酶有效地用作转基因的“关开关”,而匹配的吗啉醇,注入转基因所在的组织中,可以有效地将转基因反转“on”再次逆转到依赖于吗啉剂量的程度。

科学家们从叫做N107的锤头核酶开始,它在现有研究中被用作RNA开关,但它们发现“关闭”和“ON”状态之间产生的转基因编码的测试蛋白质的产生差太多了该核酶可用于基因疗法。然而,超过几个月的实验,他们能够改变核酶,直到它具有较宽的数量的动态范围。

然后,该团队在EPO基因治疗的小鼠模型中展示了基于核酶的开关,其尚未批准,但被认为可能比当前治疗与严重肾病相关的贫血的方法更好。它们将EPO转基因注射到活小鼠中的肌肉组织中,并显示嵌入式核酶抑制了EPO产生至非常低的水平。

将小剂量的吗啉分子注入受影响的组织强烈逆转,抑制抑制,使EPO产量增加一个超过200的因素 - 并在那里留下超过一周,与几个小时的半衰期相比EPO通过标准注射提供。这些性质使基于核酶的开关可能适用于真正的临床应用。

“我们之前所说的是在这个系统的体内规则中的一个不可能的范围,”Farzan说。

法州和他的同事现在正在努力调整他们的开关技术使其可以用作失败机制,永久停用错误的转基因。


进一步探索

用10,000个突变体探测RNA功能

更多信息:Guocai Zhong等,一种可逆RNA,用于控制体内AAV递送的治疗剂的基因表达,自然生物技术(2019)。DOI:10.1038 / s41587-019-0357-y
信息信息: 自然生物技术

由...提供Scripps研究所
引文:新技术允许控制基因治疗剂量(2019年12月24日)从HTTPS://medicalXpress.com/news/2019-12-technology-therapy-doses.html
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