可以使用基因編輯器 CRISPR-Cas9 修復(fù)導(dǎo)致肌肉萎縮的突變。  由 ECRC 研究員 Helena Escobar 領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)團(tuán)隊(duì)現(xiàn)在首次使用 mRNA 將該工具引入人類肌肉干細(xì)胞，從而發(fā)現(xiàn)了一種適用于治療應(yīng)用的方法。

這可能只是基因組中的一個(gè)微小變化，但這種微小的差異可能會(huì)產(chǎn)生致命的后果：肌肉營(yíng)養(yǎng)不良幾乎總是由一個(gè)有缺陷的基因引起的。  盡管突變?cè)谶@組大約 50 種疾病中有所不同，但它們最終都會(huì)導(dǎo)致非常相似的結(jié)果。

該方法已在小鼠身上證明是成功的

肌肉營(yíng)養(yǎng)不良目前無(wú)法治愈，而這正是 Spuler 和她的團(tuán)隊(duì)想要改變的。 他們的最新論文發(fā)表在《Journal Molecular Therapy Nucleic Acids》 ，為一項(xiàng)臨床試驗(yàn)鋪平了道路，在該試驗(yàn)中，ECRC 開(kāi)發(fā)的一種療法將首次在遺傳性肌肉萎縮患者身上進(jìn)行測(cè)試。 幾年來(lái)，我們一直在追求從患病患者身上提取肌肉干細(xì)胞，使用 CRISPR-Cas9 來(lái)糾正有缺陷的基因，然后將處理過(guò)的細(xì)胞注入肌肉中，這樣它們就可以增殖并形成新的肌肉組織。” Helena Escobar 博士解釋說(shuō)，她是 Spuler 實(shí)驗(yàn)室的博士后研究員，也是她當(dāng)前論文的共同最后作者。

不久前，研究人員能夠證明該方法對(duì)患有肌肉萎縮的小鼠有效?！叭欢覀兊姆椒ㄓ幸粋€(gè)問(wèn)題，”埃斯科巴解釋說(shuō)：  “我們使用質(zhì)粒將基因編輯器的遺傳指令引入干細(xì)胞 - 質(zhì)粒是源自細(xì)菌的環(huán)狀雙鏈 DNA 分子?！?  但質(zhì)?？赡軙?huì)無(wú)意中整合到同樣是雙鏈的人類細(xì)胞基因組中，然后導(dǎo)致難以評(píng)估的不良影響。  “這使得這種方法不適合治療病人，”埃斯科巴說(shuō)。

有針對(duì)性地糾正遺傳缺陷

因此，團(tuán)隊(duì)著手尋找更好的替代方案。  他們以信使 RNA (mRNA) 的形式發(fā)現(xiàn)了它，這是一種單鏈 RNA 分子，最近作為兩種 Covid-19 疫苗的關(guān)鍵成分而廣受贊譽(yù)。  “在疫苗中，mRNA 分子包含構(gòu)建病毒刺突蛋白的遺傳指令，病原體利用該刺突蛋白侵入人體細(xì)胞，”斯普勒實(shí)驗(yàn)室的博士生 Christian Stadelmann 解釋說(shuō)。  與來(lái)自同一團(tuán)隊(duì)的 Silvia Di Francescantonio 一起，他是該研究的共同主要作者之一。   “在我們的工作中，我們使用包含基因編輯工具構(gòu)建指令的 mRNA 分子?！?

為了讓 mRNA 進(jìn)入干細(xì)胞，研究人員使用了一種稱為電穿孔的過(guò)程，它可以暫時(shí)使細(xì)胞膜更容易滲透到更大的分子中。  “在含有綠色熒光染料遺傳信息的 mRNA 的幫助下，我們首先證明了 mRNA 分子進(jìn)入了幾乎所有的干細(xì)胞，”Stadelmann 解釋說(shuō)。   在下一步中，該團(tuán)隊(duì)在人類肌肉干細(xì)胞表面使用了一種故意改變的分子，以表明該方法可用于有針對(duì)性地糾正基因缺陷。

一項(xiàng)臨床試驗(yàn)正在進(jìn)行中

最后，該團(tuán)隊(duì)嘗試了一種類似于 CRISPR-Cas9 基因編輯器的工具，該工具不會(huì)切割 DNA，而只會(huì)在一個(gè)位置以精確的精度對(duì)其進(jìn)行調(diào)整。   “這使我們能夠以更高的精度工作，但該工具并不適合導(dǎo)致肌肉營(yíng)養(yǎng)不良的所有突變，”Stadelmann 解釋說(shuō)。   在培養(yǎng)皿實(shí)驗(yàn)中，他和他的團(tuán)隊(duì)現(xiàn)在已經(jīng)能夠證明，經(jīng)過(guò)校正的肌肉干細(xì)胞與健康細(xì)胞一樣能夠相互融合并形成年輕的肌肉纖維。

“我們現(xiàn)在計(jì)劃在年底前對(duì)五到七名患有肌營(yíng)養(yǎng)不良癥的患者進(jìn)行第一次臨床試驗(yàn)，”斯普勒說(shuō)。  她補(bǔ)充說(shuō)，負(fù)責(zé)批準(zhǔn)臨床試驗(yàn)的聯(lián)邦疫苗和生物醫(yī)學(xué)研究所 Paul-Ehrlich-Institut (PEI) 在一次咨詢會(huì)議上一直支持這一想法。   當(dāng)然，我們不能期待奇跡，研究人員說(shuō)，并補(bǔ)充說(shuō)：“坐在輪椅上的患者不會(huì)在治療后起床開(kāi)始行走。但對(duì)于許多患者來(lái)說(shuō)，當(dāng)一個(gè)小肌肉在“對(duì)于再次更好地掌握或吞咽功能很重要。修復(fù)更大肌肉的想法，例如站立和行走所需的肌肉，已經(jīng)在考慮中?！?   然而，要使其成為一種現(xiàn)實(shí)世界的療法，分子工具必須變得如此安全，以至于它們可以毫無(wú)保留地被引入——不僅可以引入孤立的肌肉干細(xì)胞，還可以直接引入退化的肌肉。

輝駿實(shí)力