精神

Nature 子刊:基因疗法新进展!CRISPR 技术有望治疗自闭症

作者:佚名 来源:学术经纬 日期:2018-06-26
导读

         Nature 子刊:基因疗法新进展!CRISPR 技术有望治疗自闭症

关键字:  自闭症 

        CRISPR 基因编辑技术被誉为是本世纪至今最有潜力的生物技术突破之一,人们相信以它为代表的一系列基因编辑手段,有望为诸多人类的遗传疾病提供创新治疗方案。今日,《自然》子刊《Nature Biomedical Engineering》上在线发表的一篇文章,则进一步让我们看到了 CRISPR 系统的潜力。来自加州大学伯克利分校(UC Berkeley)与德克萨斯大学(University of Texas)的研究人员使用这项技术,在患有自闭症的小鼠中,取得了积极的治疗成果。

QQ 截图 20180626074841

        自闭症是一类复杂的疾病,迄今缺乏有效的治疗手段。其中,一种叫做脆性 X 染色体综合征的疾病是最为常见的单基因缺陷自闭症之一,它会让患者出现高度重复的行为。在疾病模型中,小鼠会不断做出挖掘的动作,并阶段性地跳跃。任何人都能通过这些行为,发现这些动物的异常。

        “自闭症目前缺乏治疗手段,许多针对自闭症蛋白质的小分子新药,都在临床试验中遭遇失利,”该研究的负责人之一 Hye Young Lee 教授说道:“我们首次对自闭症的一个致病基因进行了编辑,并显示这能改善行为症状。”

        在这项研究中,科学家们设计了一种全新的 CRISPR 系统——与常用的技术不同,他们使用了纳米金颗粒,而非病毒载体来递送 CRISPR 系统。这些纳米金颗粒上覆盖有一层 DNA,这些 DNA 就像是千手观音的手臂一样,把 Cas9 蛋白与 gRNA 牢牢抓住,并递送到生物体内。

QQ 截图 20180626074901

        ▲该纳米金颗粒的设计(图片来源:UC Berkeley)

        “如果你使用病毒来递送 CRISPR DNA,你无法控制 Cas9 蛋白与 gRNA 的表达量,因此病毒载体可能有潜在的风险,” Lee 教授评论道:“我认为 CRISPR- 金颗粒方法非常酷,我们能控制递送的量,从而有望减少 CRISPR 系统的脱靶效应等副作用。”

        按设计,这些纳米颗粒能进入大脑的纹状体(striatum)区域,这个区域介导了行为的形成。而在大脑中,这套 CRISPR 系统能进一步针对谷氨酸受体 5(mGluR5)。它参与了神经元之间的交流,并且在脆性 X 染色体综合征的患者体内受到了错误的调节。科学家们相信,通过“关闭”mGluR5 基因,我们有望减少神经细胞间过度的信号交流,从而缓解动物的重复性行为。

QQ 截图 20180626074927

        ▲纳米金颗粒能进入大脑,编辑致病基因(图片来源:University of Texas Health Science Center at San Antonio)

        令人欣喜的是,这项简单的设计,取得了良好的结果。研究发现,大约一半 mGluR5 基因得到了编辑,受体蛋白量也将近减半。后续的统计则表明,自闭症小鼠的重复性挖掘动作减少了 30%,周期性跳跃动作减少了 70%!

        “这项研究的精彩之处在于我们表明通过将 CRISPR- 金颗粒注射到大脑里,就能敲除导致疾病的基因,并看到显著的行为改变,”该研究的另一名负责人 Niren Murthy 教授说道:“这是首次使用非病毒递送方式取得的成果”

        “在这项研究前,我们无法确定 mGluR5 受体是否特异性参与到重复性行为中。我们的研究做出了重要的生物学发现。” Lee 教授补充道。

        研究人员们对他们的成果感到振奋。基于这些 CRISPR- 金颗粒的生产可得到重复,它有望得到广泛应用,并治疗一系列遗传疾病。在摘要中,研究人员也乐观地估计,CRISPR- 金颗粒有望加速针对大脑的靶向疗法开发。

        参考资料:

        [1] Nanoparticle delivery of CRISPR into the brain rescues a mouse model of fragile X syndrome from exaggerated repetitive behaviours

        [2] CRISPR editing reduces repetitive behavior in mice with a form of autism

分享:

评论

我要跟帖
发表
回复 小鸭梨
发表

copyright©医学论坛网 版权所有,未经许可不得复制、转载或镜像 京ICP证120392号 京公网安备11010502031486号

京卫网审[2013]第0193号

互联网药品信息服务资格证书:(京)-经营性-2012-0005

//站内统计 //百度统计 //站长统计
*我要反馈: 姓    名: 邮    箱: