任何新的基因疗法试验的开始都是一个令人兴奋和紧张的时刻。但对于参与俄亥俄州哥伦布儿童医院最近启动的杜兴氏肌营养不良症(DMD)试验的参与者和医生来说,为到达那里所经历的漫长而艰难的道路,使它显得尤为重要。
研究人员20年前发现了DMD的基因,但由于它已知是最大的基因之一,因此无法使用。2000年,遗传学家肖萧找到了一种缩小基因的方法。他的团队在匹兹堡大学随后在患有肌肉萎缩症的 小鼠身上测试了迷你基因。在小鼠的肌肉组织中看到的改善是戏剧性的,并导致了刚刚开始的人体试验。
DMD患者缺乏控制称为肌营养不良蛋白的蛋白质产生的基因,该蛋白质有助于保持肌肉细胞的完整性。DMD患者通常在25岁之前死亡,这通常是由于心脏和呼吸肌肉衰竭。在这次试验中,六个男孩将接受注射,将迷你肌营养不良蛋白基因输送到他们的肱二头肌。由于注射仅限于一块肌肉,因此预计不会有戏剧性的结果。该试验仅旨在测试治疗的安全性。
即使这项试验证明是安全的,肖萧说,由于目前的治疗方法需要多次直接注射到肌肉中才能输送基因,因此存在障碍。
“这方面的限制是基因载体不会广泛传播,”他说。“它将局限于注射部位附近。然而,像肌肉萎缩症这样的疾病几乎影响所有骨骼肌细胞。所以,理论上,你不能直接将基因注射到每个肌肉细胞中。所以我们必须找到一种新的或创新的方法来输送或传播[基因]。”
2005年,他在这一方面取得了进展,当时他发现了一种通过血液输送基因到肌肉的方法。一种常见的基因疗法技术是从病毒中取出有害物质,并使用剩余的壳来输送基因。但是,用于此目的的大多数病毒都太大了,无法通过血液传播。
肖萧测试了一种名为AAV8的病毒,并用肌肉萎缩症的基因以及一种使细胞在荧光灯下发绿光的基因填充它。当他将充满基因的AAV8注射到患有肌肉萎缩症的仓鼠的血液中时,他看到单次注射成功地到达了仓鼠的每块肌肉,包括心脏。
“基因基本上在每个肌肉细胞中表达,”肖萧说。“整个动物都变成了绿色。”
正如肖萧在《循环》杂志上报告的那样,该程序极大地改善了仓鼠的心脏和肌肉功能,并显着延长了动物的寿命。
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