目前,Duchenne型肌营养不良症(DMD)无法治愈,尽管对该病的亚组有一种治疗方法。这是针对DMD患者的Sarepta Therapeutics 公司的 Exondys 51,其具有适合于外显子51跳跃的确认突变。最近,美国食品和药物管理局(FDA)拒绝了 Sarepta用于DMD的golodirsen,其确认的突变适合外显子53跳跃stylechina.com。
DMD是由肌营养不良蛋白基因突变引起的肌肉萎缩疾病。它是一种进行性疾病,通常在成年早期导致死亡,伴有严重的并发症,包括心脏或呼吸相关问题。它主要影响男孩,每3,500或5,000个男孩中约有1个。
然而,可能有希望实际治愈。密苏里大学哥伦比亚分校的研究人员利用小鼠模型中的CRISPR基因编辑,编辑基因突变并将AAV9处理的肌肉移植到小鼠体内。移植的肌肉细胞携带编辑的基因并成功产生肌营养不良蛋白,这种蛋白质在DMD患者中不能产生足够的量。
肌营养不良蛋白基因在体内是最大的,并且编码肌营养不良蛋白,其参与肌肉发育和活动。DMD难以破解的原因之一是,由于基因的大小,它太大而不适合基因疗法中使用的典型病毒载体。这就是为什么Sarepta的方法是使用一种RNA剪接来强迫细胞“跳过”遗传密码的错误部分的原因。这导致缩短的(截短的)蛋白质仍然有功能。

“研究表明,CRISPR可以用来编辑导致动物模型中肌肉细胞早期死亡的章动,”分子微生物学和免疫学系医学研究教授Margaret Proctor Mulligan Dongsheng Duan说。 MU医学院和该研究的资深作者。
“然而,”段继续说道,“复发的主要问题是因为这些基因编辑的肌肉细胞随着时间的推移而磨损。如果我们能够纠正肌肉干细胞中的突变,那么从编辑过的干细胞中再生的细胞将不再携带突变。使用CRISPR一次性处理肌肉干细胞可导致再生肌细胞中持续的肌营养不良蛋白表达。“
Duan的研究与MU的其他人以及国立推进转化科学中心,约翰霍普金斯大学医学院和杜克大学合作,研究了小鼠肌肉干细胞是否可以被有效编辑。他们用AAV9,最近的腺相关病毒批准由FDA来治疗脊髓性肌萎缩症(SMA)-Novartis' Zolgensma,这也是源争论过该公司的数据操纵丑闻。
他们首先通过AAV9将CRISPR传递给正常小鼠肌肉。
“我们将AAV9处理的肌肉移植到免疫缺陷的小鼠身上,”Duan实验室的MD-PhD项目学生,该论文的第一作者Michael Nance说。“移植的肌肉首先死亡,然后从干细胞中再生。如果干细胞被成功编辑,再生的肌肉细胞也应携带编辑的基因。“
这似乎有效。然后,他们测试了DMD小鼠的肌肉干细胞是否可以用CRISPR编辑 - 他们是。
“这一发现表明,CRISPR基因编辑可能为终生纠正DMD和其他可能的肌肉疾病中的基因突变提供了一种方法,”Duan说。“我们的研究表明,CRISPR可用于有效编辑负责肌肉再生的干细胞。治疗负责维持肌肉生长的干细胞的能力可能为一次性治疗铺平了道路,这种治疗可以在患者的整个生命过程中提供基因编辑细胞的来源。