基因治療技術(shù)取得了突破性進展,,近日,,美國科研人員利用該新技術(shù)治愈了老鼠的苯丙酮尿癥(phenylketonuria,,PKU),。
盡管目前的研究還處于相對不成熟的發(fā)展階段,,但該方法在基因療法的應(yīng)用中已經(jīng)表現(xiàn)出極大的潛力,。新技術(shù)有效治療了老鼠的嚴重疾病,,有望在人類疾病的治療上取得預(yù)期效果。
除了針對PKU,,這種技術(shù)還能用于治療由于肝臟酶如血友病和鳥
氨酸循環(huán)酶缺失而引起的其它遺傳疾病,,或血液等膽固醇缺失癥。
相關(guān)基因需要依靠載體隨機插入到細胞基因組中,。研究人員通過利用該技術(shù)發(fā)現(xiàn)了一個特殊序列,,該序列只出現(xiàn)在哺乳動物基因組的少數(shù)區(qū)段,。這些序列存在于基因之間,因此插入基因后沒有大的危險,。
該技術(shù)是將基因插入非編碼的基因組區(qū)域,,因此對其它基因的功能行使沒有干擾。并且一旦插入,,基因?qū)⒊蔀榧毎蚪M中永久的一部分,。
在試驗中,Savio Woo博士等使用了一個來自抗菌素的能識別特殊DNA序列的基因,。該序列在整個老鼠的基因組中僅僅出現(xiàn)幾次,,并且經(jīng)常在非編碼區(qū)被發(fā)現(xiàn)。同樣的序列也人類基因組的個別部位被發(fā)現(xiàn),。
Woo博士通過僅3次的靜脈注射治愈老鼠的PKU病癥,。在處理后的老鼠體內(nèi),苯基丙氨酸水平降到正常范圍并在以后保持穩(wěn)定狀態(tài),。
它們的皮毛顏色從灰色到黑色變化,,并產(chǎn)生正常水平的黑色素,這種色素在老鼠和人類患PKU時會出現(xiàn)供應(yīng)不足的情況,。
目前的工作重心是確定一種將DNA導(dǎo)入肝臟細胞的方法,,新技術(shù)將為DNA結(jié)合到細胞基因組中提供安全有效的方法。
苯丙酮尿癥是一種普遍的遺傳性疾病,,美國新生嬰兒的發(fā)病率是萬分之一,,該疾病主要遺傳苯丙氨酸烴化酶(PAH)的兩種突變基因。
研究結(jié)果將發(fā)表在本周的《美國國家科學(xué)院院刊》中,。
西奈山醫(yī)學(xué)院的研究人員開發(fā)出了一種能夠?qū)⒒虿迦敫闻K細胞基因組特定位置的新技術(shù),。這些基因被插入基因組的非編碼區(qū)域,因此不會干擾其他基因的功能,。一旦插入,,這種基因就成了細胞基因組的永久成分。研究人員已經(jīng)利用這種技術(shù)治愈了小鼠的苯丙酮酸尿癥(PKU,,一種先天性代謝異常),。研究的結(jié)果公布在本周的PNAS上。
到目前為止,,基因療法主要取決于將基因隨機插入細胞基因組的載體,。西奈山Savio L. C. Woo博士表示,他們開發(fā)的這項技術(shù)能夠找出只在哺乳動物基因組中的一些位置出現(xiàn)的一種特殊序列,。這些序列出現(xiàn)在基因之間,,因此基因插入對細胞中現(xiàn)有的基因不會造成破壞作用,。
由于這些基因被永久性地插入,,因此少量插入已經(jīng)足以永久性地糾正疾病,。Woo博士和同事陳立(音譯)只進行了三次靜脈注射就治愈了PKU小鼠:被處理小鼠中苯基丙氨酸的水平降低到了正常范圍并且其后一直處于穩(wěn)定狀態(tài);它們皮毛的顏色也從灰色變成了黑色——這意味著它們已經(jīng)能夠產(chǎn)生正常水平的黑色素了(在PKU中,,這種色素的制造水平非常的低),。
Woo博士和陳立使用了一種來自噬菌體的基因,它能識別一種特殊的DNA序列,。這種序列在整個小鼠基因組中只出現(xiàn)幾次而已,,并且常存在于基因之間的非編碼區(qū)域中。而且,,相似的序列也在人類基因組的基因之間的一些位置上發(fā)現(xiàn)過,。
目前,基因治療面臨的主要挑戰(zhàn)是要找到將DNA引入肝臟細胞的一種合適的方法,。研究人員表示,,一旦這種技術(shù)被發(fā)展,這種新技術(shù)會為將DNA整合進細胞基因組提供一種安全有效的方法,。
除了PKU外,,這種新技術(shù)還能用于治療其他因丟失肝臟酶引起的遺傳疾病,包括血友病和尿循環(huán)酶缺乏等疾病,。(生物通記者楊淑娟)