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在罕见和毁灭性疾病的基因治疗领域取得了重大进展,费城儿童医院(CHOP)的研究人员开发了一种“更暗的开关”系统,可以控制基因治疗载体上表达的蛋白质的水平。该系统是基于替代RNA剪接使用一个口头可用的小分子,并有效地工作在整个身体的组织,包括大脑。关于这项创新的第一项研究今天发表在杂志上。

自然

资深研究作者贝弗利·L·戴维森博士说:“我们正在把基因治疗领域提升到一个全新的水平。”他是费城儿童医院细胞和分子治疗学雷蒙德·G·佩雷曼中心(Raymond G.Perelman Center for Cellularand分子治疗)的主任,也是首席科学战略官。这项研究表明,通过使用剪接调节剂与基因治疗工具相结合,可以控制基因治疗载体中表达的蛋白质的剂量,以达到最大的治疗效益。

基因治疗的许多进展都涉及到基因载体或脂质纳米粒的传递系统,但尽管这些载体的改进更有效地提供了对组织的治疗,但正在运送的货物和控制其基因表达的因素却没有得到同样的重视。一旦基因治疗成功地传递到组织中,就很难调节表达水平。过多的表达可能会对病人产生毒性影响,而太少的表达可能意味着患者没有得到预期的治疗效果。

为了解决这个问题,CHOP研究人员开发了一种名为X的递送系统。

该系统可以通过使用“调光开关”来根据需要调整表达水平,从而精确地控制蛋白质的翻译。这种方法采用了另一种RNA剪接方法,这一过程允许单个基因编码多种蛋白质,这取决于RNA是如何剪接的。使用X

系统,基因治疗载体的货物是不活跃的,直到口服药物使用,然后驱动剪接所需的纠正基因为其积极的形式。

“新开发的开关不仅控制蛋白质水平,而且如果需要的话,这些蛋白质可以一次又一次地通过口服生物可用药物来诱导,”亚历克斯·马斯·蒙蒂伊斯博士说,他是戴维森实验室CHOP的研究助理教授,也是这项研究的共同作者之一。

在本文报道的一个例子中,研究人员使用了

在小鼠体内调节促红细胞生成素(EPO)水平,用于治疗与肾脏疾病相关的贫血。研究人员发现,他们的给药系统根据剂量将红细胞压积水平提高到比基线水平高出60%至70%,一旦水平慢慢下降到基础水平,就可以再次使用该系统安全地重新诱导慢性肾病患者所需的水平。

这项研究是作为诺华生物医学研究所(NIBR)科学家多年合作的一部分进行的。CHOP和NIBR正在合作开发下一代小分子剪接调制器和X。

在多个临床应用中实现基因微调调节的系统。研究小组还展示了X

系统可以用来控制在高水平表达时对大脑有毒的基因产物的表达。

戴维森说:“一种药物的剂量可以决定你想要的表达有多高,然后系统就能以与蛋白质半衰期相关的速度自动‘昏暗’。”“我们可以设想一种药物只给一次的情况,例如控制基因编辑所需的外源蛋白的表达,或限制频率。由于我们测试的剪接调节剂是口服的,所以我们可以通过X控制病毒载体的蛋白质表达。

以磁带为基座的磁带应该很高。“

虽然本文的重点是使用X

研究人员指出,通过病毒载体进行基因治疗,也可以在细胞工程中应用于CAR-T细胞治疗。这里,X

系统可以用来暂停治疗,如果需要让T细胞休息.