基因療法糾正小鼠鐮狀細胞病

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圖片來源:¿SCIENCE

在首次確定導致鐮狀細胞病的突變四十多年後,研究人員終於朝著治療這種血液疾病邁出了重要一步。根據今天發表在《科學》(Science) 雜誌上的一份報告,一種新型基因療法方法可以預防小鼠紅細胞的特徵性變形或鐮狀化。

鐮狀細胞病——在非洲、印度、中東和地中海血統的人群中最常見——是一種遺傳性疾病,由 β-珠蛋白基因的突變引起,導致人們製造異常血紅蛋白。結果,通常呈甜甜圈狀的紅細胞呈現鐮刀狀,可能會粘附在血管中並阻礙血液流動。為了解決這個問題,麻省理工學院的羅伯特·帕利烏克 (Robert Pawliuk) 及其同事建立了一種抗鐮狀化的 β-珠蛋白基因變體,當透過所謂的慢病毒載體引入骨髓時,該變體可插入產生紅細胞的幹細胞中。


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他們的策略被證明非常成功:移植 10 個月後,患病小鼠高達 99% 的紅細胞表達了新基因。因此,鐮狀細胞大大減少或完全消除。右側的影像顯示了未接受抗鐮狀化基因的鐮狀細胞病模型小鼠(上圖)和接受了抗鐮狀化基因的小鼠(下圖)的紅細胞。此外,基因療法還糾正了與該疾病相關的其他問題,包括脾臟腫大和尿液濃縮缺陷。

這些結果代表了罕見的成功。“通常情況下,當新基因的副本以這種方式落在基因組中時,它會受到周圍環境的強烈影響,並且經常被沉默,”團隊成員、同樣來自麻省理工學院的菲利普·勒布林奇 (Philippe Leboulch) 指出。“但是,當表達水平非常高,並且像慢病毒載體的情況一樣均勻地分佈在細胞中時,該基因就可以發揮作用。” 儘管如此,研究人員在可以在人體臨床試驗中評估這種療法之前,還有大量工作要做。 除此之外,他們希望找到一種無需首先照射現有骨髓即可引入基因療法的方法。

Kate Wong is an award-winning science writer and senior editor at 大眾科學 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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