Nat Methods：安全簡(jiǎn)單的艾滋病治療新策略

日期：2012-07-03 08:08:55

來自斯克里普斯研究所的科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了一種驚人簡(jiǎn)單及安全的破壞細(xì)胞內(nèi)特異基因的新方法。科學(xué)家們證實(shí)其可作為實(shí)驗(yàn)性基因治療一種更安全的替代用于對(duì)抗HIV感染，由此顯示了這一新技術(shù)的醫(yī)療潛力。相關(guān)論文發(fā)表在7月1日的《自然方法》（Nature Methods）雜志上。

上接：鋅指技術(shù)首創(chuàng)者Nat Methods：替代基因治療的新方法

對(duì)抗HIV的新策略

接下來，研究小組顯示了這一新技術(shù)如何能夠用于基于ZFN的策略對(duì)抗HIV感染。

艾滋病致病逆轉(zhuǎn)錄病毒通常通過一種稱為CCR5的T細(xì)胞表面受體感染T細(xì)胞，清除這種受體可使T細(xì)胞高度抵抗HIV感染。2006年，柏林的一位HIV患者在接受骨髓移植治療白血病后不久失去了所有的感染跡象。提供骨髓移植的供體具有一種CCR5基因變異，使得CCR5受體低表達(dá)。用基于ZFN的治療破壞T細(xì)胞中的CCR5基因或許能夠重現(xiàn)這一戲劇性的效應(yīng)。

“我們的想法是保護(hù)一些患者的T細(xì)胞不受HIV感染，使免疫系統(tǒng)仍能強(qiáng)有力地最終清除感染，”Barbas說。

一種利用ZFNs破壞T細(xì)胞中CCR5基因，并將修飾T細(xì)胞注入患者體內(nèi)的基因治療當(dāng)前正在開展臨床試驗(yàn)。Barbas和他的研究小組證實(shí)利用他們更為簡(jiǎn)單的ZFN傳遞方法可以獲得同樣的效應(yīng)。他們將ZFN蛋白直接添加到細(xì)胞皿中的人類T細(xì)胞上，發(fā)現(xiàn)在數(shù)小時(shí)內(nèi)相當(dāng)一部分的ZFN治療細(xì)胞顯示出CCR5基因活性急劇減少。

Barbas說在數(shù)次應(yīng)用ZFNs后，借助一種特殊的冷卻方法來提高蛋白質(zhì)穿過細(xì)胞膜的能力，科學(xué)家們能夠以接近基因治療方法的效率失活CCR5基因。

新方法似乎也更安全。研究小組用于參照的一種基于DNA的方法和其他曾在文獻(xiàn)中報(bào)道的基于病毒的方法可持續(xù)數(shù)天生成ZFNs，會(huì)造成大量脫靶DNA損傷。而直接傳遞ZFN蛋白質(zhì)保留了細(xì)胞內(nèi)完整性，且只有幾個(gè)小時(shí)，造成極小的脫靶損傷。

“在一些脫靶位點(diǎn)基因治療方法往往會(huì)造成損傷，我們沒有看到來自這一新技術(shù)的任何損害，”Barbas說。

健康“小工廠”的希望

研究小組用各種其他類型的細(xì)胞測(cè)試了直接的ZFN傳遞技術(shù)，發(fā)現(xiàn)它在人類皮膚“成纖維”細(xì)胞中以特別高的效率發(fā)揮作用。研究人員現(xiàn)在正研究先進(jìn)的療法，從患者處獲取那樣的成纖維細(xì)胞，重編程細(xì)胞的基因表達(dá)模式使它們有效轉(zhuǎn)變?yōu)楦杉?xì)胞。這些誘導(dǎo)干細(xì)胞隨后可以利用ZFNs和其他基因組編輯技術(shù)進(jìn)行修飾。當(dāng)注入到患者體內(nèi)，它們能夠在長時(shí)期內(nèi)生成數(shù)百萬的治療后代細(xì)胞。

這種技術(shù)有朝一日或可用于治療各種各樣的疾病。Barbas在十多年時(shí)間內(nèi)一直從事抗CCR5策略開發(fā)，他希望開始利用基于ZFN的治療破壞造血干細(xì)胞中的CCR5基因。將這些造血干細(xì)胞輸入到HIV患者體內(nèi)，成為生成抗HIV T細(xì)胞的小工廠。