植物化合物可能使更快、更有效的基因治疗
基因治疗已经扩大了免疫系统缺陷和基于血液的条件的治疗可能性,例如镰状细胞贫血和白血病。这些疾病曾经需要骨髓移植,现在可以通过修饰患者自己的血液干细胞来纠正潜在的遗传问题。
但现在的标准基因管理程序治疗昂贵且耗时 - 递送健康所需的许多步骤的结果基因进入病人的血干细胞纠正一个基因问题。
发表在杂志上的一项发现血斯克里普斯研究中心(Scripps Research)的科学家们认为,他们已经找到了一种方法,可以避开目前的一些困难,从而找到一种更有效的基因传递方法,既省钱又能改善治疗效果。
“如果您可以使用单一基因递送处理修复血液干细胞,而不是在许多天内的多个治疗,您可以减少临床时间和费用,从而消除这种类型方法的一些局限性,”布鲁斯说Torbett,Ph.D.,免疫学系和微生物学系副教授,他领导了研究。
Caraphenol A的新发现中心,与白藜芦醇密切相关的小分子,这是一种由葡萄和其他植物产生的天然化合物,并在红葡萄酒中发现。白藜芦醇广泛称为抗氧化剂和抗炎剂。类似于白藜芦醇,碱醇A是抗炎,但在这项研究中,它提供了不同的作用。
托贝特和他的团队开始对白藜芦醇和类似分子的独特化学性质感兴趣,并想知道它们是否能使基因治疗中用于传递基因的病毒载体更容易进入血液干细胞。这一发现意义重大,因为干细胞——尤其是自我更新的造血干细胞——有许多屏障可以抵御病毒,这使得基因疗法难以渗透。
托贝特说:“这就是为什么造血干细胞的基因治疗一直没有结果。”“我们发现了一种可能使治疗过程显著提高效率的方法。”
基因治疗方法目前需要从患者的血液中分离出非常小的血气干细胞;这些年轻的细胞可以自我更新并产生所有其他类型的血细胞。然后通过特殊的工程病毒递送治疗基因,称为“慢病毒载体,利用病毒将新的遗传信息插入活细胞的自然本领。
然而,造血干细胞对病毒攻击具有很强的抵抗力。它们通过干扰素诱导跨膜(IFITM)蛋白的结构来保护自己,该蛋白可以拦截慢病毒载体。托贝特说,正因为如此,要想成功地将基因导入造血干细胞中,需要多次尝试——以及大量昂贵的基因治疗载体。
托贝特和他的团队发现,在人类造血干细胞中加入类似白藜芦醇的化合物,caraphool A,以及慢病毒载体混合物,细胞降低了它们的自然防御,使载体更容易进入。一旦治疗过的干细胞被放入小鼠体内,它们就会分裂并产生血包含新的遗传信息的细胞。
这种方法的另一个主要好处是时间:如果基因递送治疗血液干细胞可以在更短的时间内完成,细胞可以越早地重新施用于患者。Torbett说,这不仅使患者更方便的患者更方便,但它有助于确保干细胞不会失去自我更新的特性。较长的干细胞存在于身体外并被操纵,它们越可能失去自我产生和最终正确疾病的能力。
Torbett和他的团队继续研究潜在的原因干细胞该研究的目的是进一步提高治疗效率和降低成本。因为很多疾病可以用基因治疗影响孩子们,Torbett说他感到特别紧迫的紧迫性,从实验室进入诊所。
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