杜氏肌營(yíng)養(yǎng)不良（Duchennemuscular dystrophy，DMD），是一種X染色體隱性遺傳疾病，主要發(fā)病于男性?；加羞@種疾病的男孩在幼年就會(huì)發(fā)生骨骼肌和心肌的漸進(jìn)性萎縮和無(wú)力，難以行走。之后會(huì)逐漸喪失運(yùn)動(dòng)能力，最終因心肌無(wú)力而死亡。
據(jù)悉，這種疾病在5000位男性中就會(huì)有一例。在很長(zhǎng)一段時(shí)間里，醫(yī)生們對(duì)這種遺傳性疾病束手無(wú)策。
現(xiàn)在，隨著基因編輯工具CRISPR-Cas9的問(wèn)世，科學(xué)家們可以通過(guò)基因編輯對(duì)突變的缺陷細(xì)胞進(jìn)行修復(fù)。最近發(fā)表于《Science Advances》上的一篇文章向我們展示了從患者體內(nèi)提取的細(xì)胞，經(jīng)過(guò)基因編輯修復(fù)60%受損的突變，之后，通過(guò)對(duì)這些編輯過(guò)的細(xì)胞工程化所得到的心臟組織，在培養(yǎng)皿中可以像在體內(nèi)一樣正常的跳動(dòng)。
研究由德克薩斯大學(xué)西南醫(yī)學(xué)中心的分子生物學(xué)家Eric Olson領(lǐng)導(dǎo)。在過(guò)去的幾年里，科學(xué)家們一直致力于使用基因編輯來(lái)治療各種遺傳疾病，如亨特綜合癥和肥厚性心肌病。而此次針對(duì)DMD的研究再次向我們展現(xiàn)了這種療法的希望，也許在不遠(yuǎn)的將來(lái)，這種療法能夠?yàn)镈MD患者帶去切實(shí)可行的治療方案。在基因療法的發(fā)展中，這是一個(gè)進(jìn)步，它可以修補(bǔ)基因，以治療或預(yù)防疾病。
DMD是由在肌營(yíng)養(yǎng)不良基因中超過(guò)3000種不同的突變引起的，這破壞了肌營(yíng)養(yǎng)不良蛋白質(zhì)的產(chǎn)生。這種蛋白質(zhì)是使肌纖維增強(qiáng)的關(guān)鍵。
在研究中，Olson和他的同事們?yōu)镈MD患者采集了血樣，并建立了一種能夠產(chǎn)生所有身體細(xì)胞類(lèi)型的細(xì)胞，稱(chēng)為誘導(dǎo)多能干細(xì)胞。這些細(xì)胞隨后被轉(zhuǎn)化為心肌細(xì)胞，這些細(xì)胞含有導(dǎo)致DMD的基因突變。這些基因突變的大部分都聚集在“熱點(diǎn)”區(qū)域的肌營(yíng)養(yǎng)不良蛋白（dystrophin）基因。因此，研究人員使用CRISPR來(lái)校正這些熱點(diǎn)區(qū)域內(nèi)或附近的DNA缺陷。研究人員認(rèn)為，他們的基因編輯方法可以拯救多達(dá)60%的患者的肌肉功能。一旦經(jīng)過(guò)編輯，心肌細(xì)胞就能夠開(kāi)始產(chǎn)生關(guān)鍵的肌營(yíng)養(yǎng)不良蛋白。
Olson說(shuō)：“在科學(xué)時(shí)代，這是一個(gè)罕見(jiàn)而激動(dòng)人心的時(shí)刻，人們可以糾正人類(lèi)DNA中可能導(dǎo)致毀滅性疾病的錯(cuò)誤。”
研究人員還將這些心肌細(xì)胞放在一個(gè)3D支架上，以測(cè)量細(xì)胞的表現(xiàn)。這項(xiàng)技術(shù)不僅使得經(jīng)過(guò)編輯的細(xì)胞產(chǎn)生蛋白質(zhì)，而且還恢復(fù)了肌肉功能，使人造心臟肌肉能夠跳動(dòng)。這很有意義，因?yàn)榛加蠨MD的病人會(huì)因?yàn)樾呐K停止收縮而死亡。
現(xiàn)在，研究人員已經(jīng)在小鼠和狗的身上驗(yàn)證了這種方法的有效性。小鼠在治療一年之后依然在產(chǎn)生肌營(yíng)養(yǎng)不良蛋白，而且看起來(lái)非常的健康，這有力地證明了這種方法的應(yīng)用潛力。據(jù)研究人員表示，這項(xiàng)技術(shù)在培養(yǎng)皿中已經(jīng)證明，對(duì)于人類(lèi)細(xì)胞同樣有效。
他說(shuō)：“這僅僅是開(kāi)始，但是能夠不去看疾病的癥狀，但在疾病的起因和根本上，永久地糾正它，這是非常令人興奮的。”如果研究繼續(xù)順利進(jìn)行，結(jié)果很有希望，那么臨床試驗(yàn)可以在幾年內(nèi)開(kāi)始。這對(duì)于DMD患者來(lái)說(shuō)將是改變命運(yùn)的治療方案。
參考資料：
[1] New gene therapy could cure a deadlydisease that stops the heart from beating
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