新的基因编辑策略为Duchenne肌肉营养不良

新的基因编辑策略为Duchenne肌肉营养不良
在小鼠模型和人体心脏细胞中,研究人员使用基因编辑来改变特异性DNA序列并在突变营养不良蛋白基因中恢复营养不良蛋白产生。信用:UT Southwestern Medical Center

UT西南科学家成功地使用了一种新型的基因疗法来用Duchenne肌营养不良(DMD)治疗小鼠,独特地利用基于CRISPR-CAS9的工具来恢复许多DMD患者缺失的缺失的患病蛋白蛋白的大部分。此方法,今天在线在线描述科学推进,可能导致DMD的治疗,并告知其他遗传疾病的治疗。

“已经鉴定了成千上万的不同突变,但它们倾向于纳入肌营养不良素基因的某些部分,”UTSW的分子生物学教授和创始椅子上的研究领导者Eric Olson说。其中一些突变导致生产短,较小的肌营养蛋白蛋白的功能。“我们的方法的力量是你不需要一个对新突变的每只患者的编辑策略;您可以通过综合方法纠正多种不同的突变。“

Olson和他的同事利用了巨大的患病素基因由许多不同的区段组成,称为外显子,其中一些是可分配的。在大约8%的DMD中,由于外显子51内的突变导致近一半的肌蛋白蛋白质缺少,导致身体停止蛋白质产生。研究人员开发了多种成功的Crisp-Cas9核苷酸基因编辑策略,跳过错误的“停止”信号,恢复97%的蛋白质的产生。一些策略通过去除邻居的外显子来解决,而其他策略利用微小的遗传补充或减法以使蛋白质产生回到轨道上。

当研究人员用营养不良蛋白突变使用小鼠的新方法时,在三周内,营养不良蛋白的功能拷贝返回到所有腿部肌肉纤维中的一半以上。此外,该组表明他们可以使用孤立的从小鼠或人类与DMD来测试这些方法是否会在治疗前的特定患者成功。将分离的细胞囊肿以产生诱导(IPS细胞),然后是心脏细胞。在一道菜中,研究人员可以观察到基因编辑程序是否有助于心细胞更好地工作。

“使用来自DMD患者的iPS细胞衍生的心肌细胞,我们快速测试了我们的核苷酸基因编辑方法,证明了肌营养不良蛋白的恢复,”Olson实验室博士后研究员、论文第一作者Francesco Chemello博士说。

DMD在出生时影响了五千名男性,导致童年早期肌肉无力逐渐恶化。该疾病是由7,000多种不同的疾病引起的在肌营养不良蛋白的基因中 - 一种通常用作支架支撑肌肉纤维的蛋白质。没有完全职能的,DMD堕落的人的骨骼和心脏肌肉随着时间的推移,最终导致死亡。

研究中报告的基因治疗还没有为DMD的人类准备好。首先需要在动物中进行额外的安全性研究,以及更多的工作以优化将基因编辑机制的病毒与肌肉和心脏细胞一起进行。但通过表明多个CRISPR-CAS9策略可以纠正突变,研究人员已经扩大了潜力的工具箱DMD的选项。

“人体中的每种细胞都有30亿字母在其基因组中的DNA序列,这种方法可以通过具体交换其中一个字母来校正DMD基因中的大量缺失,”Olson说。“这种特殊性和效率水平显着。”


进一步探索

科学家发现了提高CRISPR效率的方法

更多信息:F. Chemello等。通过基础和素制编辑精确校正Duchenne肌营养不良外显子缺失突变,科学推进(2021)。DOI:10.1126 / sciadv.abg4910
信息信息: 科学推进

引文:从//www.puressens.com/news/2021-05-gene-trategies-duchenne-muscular -dystrophy.html
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