斯坦福大学医学院的研究人员证明,基因治疗可以有效,而不会引起所有基因治疗共同的危险副作用:对正常蛋白质的自身免疫反应,这是患者免疫系统首次遇到的。
研究人员在小鼠模型中证实了这一点,它准确地概括了Duchenne肌营养不良症。每5,000个男孩中就有一个出生时患有这种严重的疾病,这使得患者在青春期中期受到轮椅伤害,并且在成年后通常是致命的。它源于遗传缺陷,剥夺了骨骼肌和心肌的一种叫做肌营养不良蛋白的蛋白质的工作版本。
“基因治疗正在成为治疗单基因疾病的主流方法,”斯坦福大学神经病学和神经科学与儿科学教授劳伦斯斯坦曼说。“但是有一个问题:如果你给一个正常蛋白质配方的基因给那个基因错误的人,他的身体以前从未制造过正常蛋白质,那个人的免疫系统就会发起反应 - 在某些情况下,一种致命的蛋白质 - 正常蛋白质,就像任何外来蛋白质一样。我们认为我们已经解决了这个问题。“
该研究结果在9月3日在线发表在“美国国家科学院院刊”上的一项研究中有所描述。Steinman是该研究的资深作者,他拥有George A. Zimmermann教授职位。主要作者是高级研究科学家Peggy Ho博士。
走向病毒
Duchenne肌营养不良症是单个缺陷基因的结果,使其成为基因治疗的优秀候选者,其中患者的错误基因被正确版本替换。实现这一目标的一种方法是通过共同选择病毒,这些病毒是擅长感染细胞的简单实体,然后迫使每个入侵细胞的生殖机制复制自己的病毒基因。对于基因治疗,通过消除不需要的基因来修饰病毒,保留感染所必需的基因并添加待递送给患者的治疗基因。
编码肌营养不良蛋白的基因对于携带基因的病毒来说太大了。幸运的是,整个基因的一小部分足以产生一种合理功能的肌营养不良蛋白,称为微抗肌萎缩蛋白。该研究的共同作者,华盛顿大学神经病学,医学和生物化学教授杰弗里·张伯伦博士(Jeffrey Chamberlain博士)在此前设计的一种病毒传递载体非常贴合基因。
诱导耐受性
但仍有粘性自身免疫问题。为了解决这个问题,Steinman和他的同事们将微抗肌萎缩蛋白的基因拼接成一种称为质粒的不同载体。
质粒是微小的DNA环,细菌经常来回交换,以传播彼此之间的重要性状,如耐药性。研究人员共同选择的特定细菌质粒通常包含几种短DNA序列或基序,免疫系统认为这些序列或基序是可疑的,并且它们会产生强烈反应。
但几年前,斯坦曼和其他一些斯坦福大学的科学家 - 包括何和研究合着者威廉罗宾逊博士,免疫学和风湿病学教授 - 想出了如何用另一组DNA序列取代那些麻烦的DNA基序,制止免疫反应远远不会加剧免疫反应。这种免疫耐受诱导质粒已用于两种不同自身免疫疾病的临床试验,结果令人满意。
对于这项新研究,研究人员使用一对二的冲击法为小鼠提供基因治疗和自身免疫保护:微抗肌萎缩蛋白基因的病毒传递,然后是质粒辅助诱导对微抗肌萎缩蛋白的耐受性。
15只6周龄的老鼠 - 一个与幼儿大致相当的年龄 - 生物工程缺乏功能性肌营养不良蛋白的小鼠被注射携带微抗肌营养不良蛋白的病毒。从一周后开始,将它们分成三组,每周注射一次32周的虚拟溶液;虚拟溶液加上不存在微抗肌萎缩蛋白基因的耐受诱导质粒;或具有微抗肌萎缩蛋白基因的质粒。
在32周期结束时,此时小鼠是人类年轻成年人,获得携带微抗肌萎缩蛋白的质粒的那些具有显着更大的肌肉力量和更多产生肌营养不良蛋白的肌肉纤维。它们具有较低水平的关键血源信号化学物质,在免疫细胞之间携带炎症信息,并且它们对微抗肌营养蛋白的正常免疫原性部分的抗体反应减弱。
标签:自身免疫攻击
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