利用碱基编辑恢复SMN 蛋白产生,在小鼠中治愈脊髓性肌肉萎缩症

2023-08-15 09:52
生物医学工程与临床 2023年3期
关键词:碱基核苷酸婴儿

据Arbaf M 2023年3月30日(Science,2023 Market 30.Doi:10.1123/science.adg6518.)报道,美国多家研究机构的研究人员利用碱基编辑技术恢复了小鼠体内SMN 蛋白的自然产生, 有效地治愈了啮齿动物的脊髓性肌肉萎缩症 (spinal muscular atrophy,SMA)。

SMA 是人类婴儿死亡的主要原因之一。 患有该病的婴儿在SMN1 基因上有一个突变,导致SMN 蛋白的产生数量不足,从而导致神经退化和死亡。 许多出生时就被诊断出患有这种疾病的婴儿被给予药物,以便人为地增加SMN 蛋白的产生,这减缓了这种疾病的进展,但不能完全阻止它。 因此,人们迫切需要其他疗法。

在这项新的研究中,研究人员利用碱基编辑,即一种以化学方式进行的基因编辑,治疗小鼠所患的SMA。碱基编辑通常用于在基因组中进行单核苷酸改变。这种单核苷酸改变是针对SMN2 基因的,该基因通常部分编码SMN 的产生。研究人员所做的单核苷酸改变完全激活了该基因,允许更多的SMN 产生。 SMN2 基因与SMN1 基因有关,但有一个重要区别:SMN2 有一个C6>T 的突变,使其无法调节SMN 蛋白的产生。 以一种使其与未突变的SMN1 基因相同的方式改变该突变,消除了这种限制,使该基因能够无限制地表达SMN。 通过对行单核苷酸改变后的小鼠的密切观察、监测显示,这种碱基编辑将SMN 的产生恢复到正常水平,防止了神经退化;在已经发生神经退化的情况下,碱基编辑导致了再生和运动功能的改善;基因碱基编辑后的这些小鼠的寿命从平均只有17 d(对照组)增加到100 d 以上。

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