基因疗法纠正小鼠镰状细胞病

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图片来源:¿SCIENCE

在首次确定导致镰状细胞病的突变四十多年后,研究人员终于朝着治疗这种血液疾病迈出了重要一步。根据今天发表在《科学》(Science) 杂志上的一份报告,一种新型基因疗法方法可以预防小鼠红细胞的特征性变形或镰状化。

镰状细胞病——在非洲、印度、中东和地中海血统的人群中最常见——是一种遗传性疾病,由 β-珠蛋白基因的突变引起,导致人们制造异常血红蛋白。结果,通常呈甜甜圈状的红细胞呈现镰刀状,可能会粘附在血管中并阻碍血液流动。为了解决这个问题,麻省理工学院的罗伯特·帕利乌克 (Robert Pawliuk) 及其同事创建了一种抗镰状化的 β-珠蛋白基因变体,当通过所谓的慢病毒载体引入骨髓时,该变体可插入产生红细胞的干细胞中。


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他们的策略被证明非常成功:移植 10 个月后,患病小鼠高达 99% 的红细胞表达了新基因。因此,镰状细胞大大减少或完全消除。右侧的图像显示了未接受抗镰状化基因的镰状细胞病模型小鼠(上图)和接受了抗镰状化基因的小鼠(下图)的红细胞。此外,基因疗法还纠正了与该疾病相关的其他问题,包括脾脏肿大和尿液浓缩缺陷。

这些结果代表了罕见的成功。“通常情况下,当新基因的副本以这种方式落在基因组中时,它会受到周围环境的强烈影响,并且经常被沉默,”团队成员、同样来自麻省理工学院的菲利普·勒布尔奇 (Philippe Leboulch) 指出。“但是,当表达水平非常高,并且像慢病毒载体的情况一样均匀地分布在细胞中时,该基因就可以发挥作用。” 尽管如此,研究人员在可以在人体临床试验中评估这种疗法之前,还有大量工作要做。 除此之外,他们希望找到一种无需首先照射现有骨髓即可引入基因疗法的方法。

Kate Wong is an award-winning science writer and senior editor at 大众科学 focused on evolution, ecology, anthropology, archaeology, paleontology and animal behavior. She is fascinated by human origins, which she has covered for more than 25 years. Recently she has become obsessed with birds. Her reporting has taken her to caves in France and Croatia that Neandertals once called home, to the shores of Kenya's Lake Turkana in search of the oldest stone tools in the world, to Madagascar on an expedition to unearth ancient mammals and dinosaurs, to the icy waters of Antarctica, where humpback whales feast on krill, and on a "Big Day" race around the state of Connecticut to find as many bird species as possible in 24 hours. Kate is co-author, with Donald Johanson, of Lucy's Legacy: The Quest for Human Origins. She holds a bachelor of science degree in biological anthropology and zoology from the University of Michigan. Follow Wong on X (formerly Twitter) @katewong

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