首页 > 新闻资讯 > 详情页

成功案例

查看更多

公众
账号

环健试管婴儿

环健试管婴儿电话

回到顶部

这种遗传病,连基因编辑术都无力回天,怎么办?

2019-05-07 11:10来源:环健国际小编Tag: 遗传病 基因编辑 无力回天

长久以来,许多医学家们都被各种先天性的遗传缺陷所困扰,诸如先天性心脏病、小儿麻痹症、猫叫综合症等疾病,尽管随着医学的进步,出现了类似基因编辑技术这样的疗法,人们也在一定程度上降低了遗传病的发病率。然而,一个久拖未决的老问题,却让这些新疗法全都走进了死胡同。

为什么线粒体会引起遗传病?

虽然,被誉为革命性医学工具的基因组编辑器——CRISPR可以通过修改DNA的片段,来剔除某些致病基因,但它并不是万能的。

一个潜藏的遗传病威胁,来自为细胞供应能量的细胞器——线粒体。线粒体不仅拥有自己的DNA(mtDNA),并且在那里的突变会产生包括耳聋、癫痫和肌肉无力在内的破坏性后果。

这种遗传病,连基因编辑术都无力回天,怎么办?

作为在早期真核细胞内部“定居下来”的古细菌的后代,线粒体不仅拥有自己的小型基因组以及一组未被细胞核中基因编码的独特蛋白质,而且它的每个细胞能包含上千个这样的细胞器,而在这上千个细胞中,只要有一个mtDNA中发生了突变,就会引发一系列常见的遗传疾病。

如何治疗线粒体突变引起的遗传病?

两项日前发表于《自然—医学》杂志的研究表明,两个更老的基因组编辑工具能减少患有线粒体疾病的小鼠体内的缺陷性mtDNA,从而抵消突变的影响。

不过,将这些成果转变成疗法将非常困难。编码该基因组编辑器的基因必须由病毒引入,而研究人员一直在为让类似的基因疗法奏效苦苦挣扎。

这种遗传病,连基因编辑术都无力回天,怎么办?

有的研究者认为,剪断突变DNA的方法或许能派上用场,因为线粒体会摧毁被切断的分子。更重要的是,这种潜在疗法可能无须消除无数线粒体中的所有缺陷性mtDNA。

迈阿密大学米勒医学院线粒体生物学家Carlos Moraes介绍说,患有线粒体疾病的父母携带的mtDNA拷贝可能带有有害突变,也可能没有,而在症状出现前,两种突变的比例必须达到特定程度。“如果你能将这一比例降到阈值以下,临床表现可能就会消失。”

谁能担此重任?

然而,被喻为“DNA剪刀手”的CRISPR,却不是进行这一工作的最佳选择。因为CRISPR依赖于RNA链指引剪切DNA的蛋白质前往基因组中的正确位置,而大多数研究人员怀疑线粒体能占用这些向导RNA。

为此,两个团队将时钟拨回前CRISPR时代,并且测试了另外两种编辑方法——锌指核酸酶(ZFNs)和转录激活因子样效应物核酸酶(TALENs)。两种方法被设计用于在没有向导RNA的情况下追踪DNA的剪切蛋白质。虽然这些系统比CRISPR更加繁琐且没有那么通用,但它们也能剪断特定位置的DNA。

研究人员将载有TALENs基因的病毒注射进每只小鼠右侧的腿部肌肉中。作为对照,他们将缺少TALENs基因的病毒注射进左侧相同的肌肉中。6个月后,在接受TALENs基因注射的肌肉中,突变线粒体DNA的数量减少了一多半,同时受损DNA和正常DNA的比例降低至通常产生症状的50:50阈值。

后来,研究人员又设计了对等的ZFNs并将携带它们的病毒注射进小鼠的尾静脉中。一旦进入血流,这些病毒便会穿行至同样含有缺陷性mtDNA的心脏中。当科学家在65天后分析这些动物的心脏组织时,他们发现突变线粒体DNA的比例降低了40%左右。

研究人员认为,为将这种治疗方法应用到人类身上,他们必须确保针对TALENs和ZFNs的基因以合适的数量到达正确的组织。

无论如何,研究者表示,他们正试图组织一场在患有mtDNA突变的病人身上开展针对其方法的安全性试验。这最早将在明年开始。他们相信在未来的某个阶段,人们就取得突破性的进展。

这种遗传病,连基因编辑术都无力回天,怎么办?