Nature子刊：李国玲/胥春龙/杨辉/吴士文/王柠团队利用AAV递送碱基编辑器，治疗DMD

来源：生物世界 2024-07-16 15:52

研究团队使用人源DMD外显子50替换小鼠DMD外显子50和51，构建了一个基因人源化DMD小鼠模型，模拟DMD缺失突变并可靠地重现人类DMD表型。

福建医科大学第一附属医院李国玲、临港实验室胥春龙、辉大基因杨辉、中国人民解放军总医院第一医学中心吴士文、福建医科大学第一附属医院王柠等人在Nature 子刊NatureCommunications上发表了题为：Adenine base editing-mediated exon skipping restores dystrophin in humanized Duchenne mouse model的研究论文。

该研究使用腺嘌呤碱基编辑器（ABE）介导的外显子跳跃，在人源化杜氏肌（DMD）小鼠模型中恢复了肌营养不良蛋白表达，通过腺相关病毒（AAV）载体全身系统性递送ABE治疗的DMD小鼠肌肉功能得到了显著改善。

之前的研究表明，通过Cas9或其他核酸酶破坏移码外显子可以恢复功能性抗肌萎缩蛋白的表达。然而，核酸酶诱导的DNA双链断裂（DSB）不仅能够校正DMD等位基因，还会产生很大一部分携带插入或缺失突变（indel）且未经校正的DMD等位基因，此外，Cas9切割DNA后还可能诱导具有有害影响的大型DNA重排。

值得注意的是，以前大多数关于基因编辑治疗的研究并非基于基因人源化的DMD小鼠模型，这阻碍了它们使用人类特异性单向导RNA（sgRNA）来测试治疗效果和脱靶情况。因此，有必要使用高精度且安全的基因编辑工具直接编辑和校正人类DMD基因突变。

近来，腺嘌呤碱基编辑器（ABE）正成为一种颇具吸引力的基因编辑方式，它能够在不造成DNA双链断裂的情况下实现精确的碱基转换，从而纠正基因突变。

为了探究ABE在治疗由外显子缺失突变（占DMD患者的70%）引起的大多数DMD类型中的疗效，研究团队使用人源DMD外显子50替换小鼠DMD外显子50和51，构建了一个基因人源化DMD小鼠模型，模拟DMD缺失突变并可靠地重现人类DMD表型。然后，研究团队使用ABE治疗这些人源化DMD小鼠模型，通过诱导人源DMD外显子50跳跃，成功恢复了全身抗肌萎缩蛋白的表达，强有力地恢复了小鼠心脏、胫骨前肌和膈肌中肌营养不良蛋白的表达。

重要的是，通过腺相关病毒（AAV）载体全身系统性递送ABE治疗的DMD小鼠肌肉功能显著改善，将DMD小鼠的肌肉功能改善到与野生型小鼠相似的水平。这表明腺嘌呤碱基编辑器（ABE）在治疗最常见的杜氏肌营养不良（DMD）类型和其他单基因疾病的治疗干预方面具有巨大潜力。

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