2021年6月1日功能
调整基因疗法:科学家专注于促进红细胞以帮助镰状细胞和其他血红蛋白疾病
在美国正在进行一系列实验室研究,以改善镰状细胞疾病的全球基因治疗,复杂,有时致命的遗传性障碍,从而显着影响氧气 - 渡轮红细胞的结构和功能。
镰状细胞病是一种毁灭性的疾病,主要影响非洲人后裔。这种遗传性疾病的名字来源于病人的身体形状。红细胞,这具有新月或镰刀的配置。作为其中一个遗传血红蛋白医生说,这种情况与贝塔地中海贫血有关,贝塔地中海贫血在地中海、中东部分地区和亚洲的人群中普遍存在。在那疾病中,红色血液细胞不会镰刀,但基本上小于正常,同样被损害为氧的转运蛋白。
大约十几个基因治疗在美国进行了临床试验,但旨在改善技术的实验室研究仍然特别活跃和强劲。所有基因治疗技术的血红蛋白疾病的目的是生产健康的盘形红细胞,可在整个身体上有效地运输氧气。如果是镰状细胞病,治疗纠正了医疗问题的星座 - 溶血性贫血,疼痛和器官损伤。
在马里兰州贝塞斯达的国家心肺血液研究所,内田直也博士和他的同事们设计了一种新的基因治疗策略来治疗镰状细胞病和其他血红蛋白疾病,这种疾病会增加血红蛋白水平胎儿血红蛋白通过增加γ-珠蛋白浓度。胎儿发育期间生产胎儿血红蛋白,在运输氧气时比其成人对应更有效。产生胎儿血红蛋白是可以通过基因治疗恢复的能力。胎儿血红蛋白的促进水平不仅增加了氧气运输,而且急剧降低疾病并发症的频率。
“镰状细胞病导致大量发病率和寿命下降,”乌奇达和同事在杂志中写道科学翻译医学.“使用造血干细胞基因疗法来产生治疗性的伽马红蛋白已经被证明是困难的。
正如胎儿血红蛋白的水平以remagined和改善的基因治疗形式提升,uchida和心脏病的科学家团队,肺和血液研究所都设计了一种在单一基因治疗治疗中加强γ-珠蛋白的方法。γ-珠蛋白是血红蛋白分子的组分,红细胞中的含铁氧输送金属蛋白。Gamma-Globin是珠蛋白的成员,其蛋白质蛋白质参与结合和运输氧气。
迄今为止,uchida最新的改善患者结果的研究仅在大型和小动物模型中进行。希望是将该技术移动到人类临床试验。该团队涉及一小组患者的团队研究的另一个ARM,去年年底举报是成功的。目前的一系列研究在对血红蛋白疾病的微调基因治疗方法的研究中构建。
“对于包括镰状细胞病在内的血红蛋白疾病的造血干细胞基因治疗,需要高效的慢病毒基因转移和在红样细胞中稳定的治疗性红蛋白表达,”内田和他的同事写道。红样细胞也被称为红细胞,或更简单地称为红血细胞。
血红蛋白疾病可分为两大类,要么是地中海贫血综合征(如-地中海贫血),要么是结构性血红蛋白病(如镰状细胞病)。在地中海贫血综合征中,红细胞不仅小,身体根本不能产生足够的血红蛋白来将氧气输送到组织。在结构性血红蛋白病中,红细胞异常扭曲,从而限制了氧气到组织的运输。在镰状细胞病患者中,新月形状可导致畸形红细胞严重阻塞,难以通过血管和毛细血管。这些细胞的结构使得它们不能像圆盘状的健康红细胞那样轻松地滑过血管系统。
Uchida参考慢病毒转移,同时突出了团队使用停用的Lentivirus作为车辆或向量 - 转移纠正转移基因进入染色体。这种类型的载体在血红蛋白疾病的几种类型基因治疗的显影剂中是优选的。uchida和同事在他们的研究中,目前基因治疗技术中的一种缺点是对某些患者缺乏稳健的治疗效果。他们说,慢病毒矢量提供了更具针对性的有效载荷,可能最终提高结果,并使基因治疗更多患者可行的选择。
由于目前的治疗策略并不总是具有强大的治疗效果,该团队通过修改治疗方法,编码一个截短的促红细胞生成素受体来解决这一限制,促红细胞生成素是一种对红细胞的形成和形成至关重要的分子。此外,他们还设计了一个载体来递送抑制血红蛋白调节基因BCL11A的microRNA。通过敲除BCL11A的表达,胎儿血红蛋白的产生被激活。增加胎儿血红蛋白会产生一种不是镰刀状的蛋白质,因此会直接减少月牙形的血红蛋白。
“我们开发了特异性特异性......载体,增强了异种移植小鼠和恒河猕猴的胎儿血红蛋白诱导,”Uchida和合作者写道。“持续的胎儿血红蛋白诱导......可以代表血红蛋白疾病的可行基因治疗策略。”
作为一种遗传的血液障碍,镰状细胞疾病是由单一基因突变或拼写中的β-珠蛋白基因引起的。什么时候基因治疗已经在过去进行了纠正遗传缺陷,医生首先通过uchida的研究根据uchida的研究来修饰患者的血液产生干细胞,通过通过病毒载体添加β-珠蛋白基因的正常拷贝。然后医生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。在不太遥远的未来,uchida和同事希望该技术另外包括胎儿血红蛋白和γ-珠蛋白的促进。
世界上大约7%的人口携带一种可导致血红蛋白紊乱的基因。这些人的基因大多来自非洲、地中海和亚洲。医学理论家长期以来一直认为,镰状细胞和相关疾病的进化是大自然对抗疟疾的一种方式,疟疾是一种由蚊子传播的寄生虫疾病。根据这一理论,疟疾寄生虫不能在畸形血液中发挥作用细胞.
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