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传统的基因疗法与新兴的基因编辑疗法治疗杜氏肌营养不良 (DMD),哪一种手段更好?近期的一些研究可能会给我们提供一些新的思考。
全球范围内的DMD患者大约有三十万人。由于突变的存在患者无法正常产生肌萎缩蛋白,使骨骼肌以及心肌产生萎缩。患者通常无法行走并在二十多岁时死于心衰。
包括Sarepta,Solid Biosciences, 辉瑞在内的几家公司都有基因疗法治疗DMD的研发项目。目前来看Sarepta不仅进度领先,而且从两个月前公开的数据来看,该公司的疗法 (rAAVrh.74.MHCK7)的疗效也具有一定的优势。
然而本周Science新上线的一篇文章中却使用了一种新的方式来治疗DMD:研究人员使用CRISPR-Cas9基因编辑系统治疗了四只比格犬。
大约13%的DMD儿童患者在外显子45-50区间存在突变,致使外显子51出现异常并干扰基因的正常转录过程,使患者无法产生正常的肌萎缩蛋白。
在2009年的时候,英国Royal Veterinary College的一个实验室发现一只西班牙猎犬存在外显子50缺失突变并影响了外显子51的正常功能。而基于这只犬培育的比格犬后代也就被用来作为杜氏肌营养不良研究的动物模型。
在该项研究中研究人员使用CRISPR剪切外显子51的前端,使其通过非同源重组修复形成indel来使DNA转录系统产生外显子跳跃,从而产生一种缩短的但是功能正常的肌萎缩蛋白 (已上市的DMD药物eteplirsen正是基于外显子跳跃这种机制设计的,但是该药物的疗效目前仍存在很大争议)。
基因疗法治疗的另一项难点在于药物的递送,在体内同时编辑数十亿的肌肉细胞并不是容易完成的事情。而该项研究使用能够选择性感染肌肉和心肌组织的AAV载体,成功的完成了药物的系统递送。该研究也是目前第一项已发表的,在大型哺乳动物中完成系统递送CRISPR的研究。
研究结果显示,该疗法能够使肌肉组织中的肌萎缩蛋白表达水平明显提高,比如隔膜以及心脏的表达水平分别达到了正常水平的58%以及92%。但由于动物被实施安乐死,因此该项研究并没能发现该疗法是否能够缓解实验动物的DMD症状。
传统的基因疗法治疗DMD的策略与以上策略有明显不同。由于肌萎缩蛋白基因是人体内最大的基因,很难使用病毒载体进行装载。因此Solid Biosciences以及Serapta都使用病毒载体装载了削减版的,能够表达肌萎缩蛋白的最小基因。
Serapta的相关临床试验结果表明,在涉及三名低龄患者的研究中,他们的基因疗法能够将肌萎缩蛋白的水平提升至正常水平的38%。而且Solid Biosciences的临床试验中,一名14岁的男孩也出现了症状缓解。
但无论是Solid Biosciences,Serapta以及辉瑞的传统基因疗法,还是Science报道的这项使用CRISPR的基因编辑疗法,这些研究的数据都处于早期阶段,目前还很难进行直接比较。但无论是哪一种类型的疗法对患者来说都是新的希望。
文章来源:http://www.yaoyuansu.cn