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基因治疗作为安格曼西本はるか综合征的治疗显示出早期的希望

医学研究 2022-03-03 21:53:09

Credit: CC0公共域 北卡罗来纳大学医学院的科学家在《JCI洞察》杂志上发表报告,鼓励对安格尔曼综合征的基因治疗策略进行早期测试。安格尔曼综合征是一种神经发育障碍,其特征是肌肉控制和平衡能力差、难以治疗的癫痫和智力障碍

安格尔曼综合征大约影响每20,000名儿童中的一名,仅在美国,就有超过15,000人患有这种疾病

没有具体的治疗方法,但是由本·菲尔波特博士领导的科学家

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北卡罗来纳大学医学院细胞生物学和生理学特聘教授、北卡罗来纳大学神经科学中心副主任凯南此前提出,治疗这种疾病的最佳方法是恢复神经元中UBE3A基因的功能,这种功能在安格尔曼综合征患者的大脑中已经丧失

安格尔曼综合征的遗传学比典型的单基因疾病如囊性纤维化和镰状细胞性贫血更复杂

人类继承了大多数基因的一个母系和一个父系拷贝

安格尔曼综合征出现在母亲的UBE3A拷贝不知何故被突变或删除的儿童中

由于不完全清楚的原因,成熟的神经元通常只表达UBE3A的母体拷贝;父辈的拷贝实际上是沉默的

因此,当母体拷贝丢失时,神经元中就没有该基因的功能

因为UBE3A编码一种有助于调节其他重要蛋白质水平的蛋白质,它的缺失会严重干扰大脑发育

更复杂的是,神经元表达UBE3A的两种不同变体或“同种型”,长度略有不同——一种短形式和一种长形式——每一种长形式大约有三种短形式

菲尔波特的团队能够设计出一个版本的UBE3A,当它被神经元表达时,能以接近正常的比例产生短形式和长形式的UBE3A蛋白

科学家们将他们的治疗性UBE3A基因插入一个病毒衍生的载体,或“载体”,设计用于可靠地传递给神经元

他们将这种载体的溶液注射到新生安格尔曼综合征模型小鼠大脑中被称为脑室的中空空间中,这些小鼠缺乏小鼠Ube3a基因的母体拷贝

像患有安格尔曼综合征的人类一样,这些老鼠在它们的神经元中不能表达UBE3A蛋白,并在生命的最初几个月出现运动缺陷、癫痫发作和其他神经症状

Philpot和他的同事证实了载体携带的UBE3A在注射后几天就在安格尔曼模型小鼠大脑的神经元中变得活跃,其水平与正常基因相似

这种治疗恢复了运动技能学习和老鼠挖掘、挖洞和筑巢的基本行为

未经治疗的小鼠出现了通常的安格尔曼样损伤

接受治疗的小鼠也不像未接受治疗的小鼠一样容易受到实验诱导的癫痫发作的影响,重要的是,没有遭受任何明显的负面副作用

该研究的主要作者马特·贾德森博士说:“这是一项概念验证研究,但如果这些早期结果被转化到临床,它们将代表安格尔曼综合征患者生活质量的巨大改善。”

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菲尔波特实验室的研究助理,他完成了大部分的实验

研究人员计划进一步发展他们的策略,首先在小鼠和猴子身上进行更多的试验,以优化剂量和给药方法,最后,在有希望的安全性结果出来之前,进行人体临床试验

如果这种疗法是可行的,研究人员预计它可能会给任何年龄的人带来好处,但可能会有不同的好处

菲尔波特说:“从出生到四年的范围可能是理想的,但我们认为,只要我们能在大脑中恢复这种基因的功能,我们就有可能看到一些改善。”

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