Science子刊：应用两种基因编纂战略准确校订DMD外显子缺失渐变，可复原97%的dystrophin卵白发生

2021年5月25日讯/BIOON/---杜兴氏肌肉萎缩症（Duchenne muscular dystrophy, DMD，也译为杜兴氏肌肉养分不良症）是儿童中的一种最罕见的致命性疾病。DMD在男孩中的发病率为1/5000。它招致肌肉和心脏衰竭，并招致在30岁出头时过早灭亡。当患者的肌肉进化时，他们自愿坐在轮椅上，并且当他们的横膈膜削弱时，他们终极依赖呼吸器进行呼吸。虽然迷信家们几十年来已知抗肌萎缩卵白（dystrophin）编码基因产生让这种卵白不克不及表白的渐变招致这种疾病，然则迄今为止还没有一种无效的医治办法存在着。 尽管迷信家们已鉴定出招致DMD的数千种分歧渐变，然则这些渐变往往集中在dystrophin基因的某些部门上。此中的一些渐变招致肌肉细胞发生短小、功效较差的dystrophin卵白版本。

在一项新的研讨中，来自美国德克萨斯年夜学东北医学中间的研讨职员胜利地采取了一种新型的基因疗法来医治DMD小鼠，共同天时用基于CRISPR-Cas9的对象来复原在许多DMD患者中缺失的一年夜部门dystrophin卵白。这种办法能够会开辟用于医治DMD的办法，并为其他性疾病的医治提供参考。相关研讨成果近期颁发在Science Advances期刊上，论文题目为“Precise correction of Duchenne muscular dystrophy exon deletion mutations by base and prime editing”。

这些作者应用了如许一个现实，即dystrophin基因是由许多分歧的称为外显子的片断构成的，此中的一些外显子是无关紧要的。在年夜约8%的DMD男孩中，因为51号外显子中产生招致身材结束发生这种卵白的缺失渐变（ Ex51），近一半的dystrophin卵白缺失了。他们开辟出多种胜利的CRISPR-Cas9核苷酸基因编纂战略，以跳过这种差错的“结束”旌旗灯号，复原了97%的dystrophin卵白发生。一些战略通过移除相邻的外显子而发扬作用，而其他战略则应用巨大的基因增减来使这种卵白的发生回到正规。这象征着他们的办法的力气在于不必要为每个携带新渐变的DMD患者采用新的基因编纂战略，相反可以采取一种综合的办法校订多种分歧的渐变。

当这些作者在携带dystrophin渐变的小鼠身上使用这种新办法时，在三周内，dystrophin卵白的功效性版本在一切腿部肌肉纤维的一半以上中复原了。此外，他们发现，他们可以使用从患有DMD的小鼠某人类体内拆散出的细胞，在医治前测试该办法是否会在某个特定患者中取得胜利。拆散的细胞在体外经诱导后发生诱导性多能（iPS细胞），随后让细胞分解为心肌细胞。

这项新的研讨中多种基因编纂使用战略，图片来自Science Advances, 2021, doi:10.1126/sciadv.abg4910。

详细而言，他们将腺嘌呤碱基编纂器（ABE）的一个优化版本（即ABEmax）包装到腺相关病毒9（AAV9）载体中，并作为split-intein反式剪接体系，通过肌肉内打针将携带ABEmax的AAV9递送到 Ex51 DMD小鼠模子中，可复原dystrophin卵白表白。然后，他们验证了ABEmax通过靶向剪接供体位点（SDS）在DMD基因座长进行外显子跳读的功能，以及在人类ΔEx51 DMD 细胞中进行外显子重构（exon reframing）的领导编纂（prime editing，即交融的逆转录酶通过扩大的导游RNA模板引入编纂）的功能。

在培育皿中，他们可以察看这两种基因编纂办法是否有助于心肌细胞更好地发扬作用。他们指出应用来自DMD患者的细胞分解而来的心肌细胞，他们疾速测试了他们的核苷酸基因编纂办法，并证明dystrophin卵白胜利复原了。

这项新研讨中申报的基因疗法还没有筹备好用于患有DMD的人类。起首还必要在植物身长进行更多的平安研讨，同时还必要展开更多的研讨任务来优化将基因编纂对象递送到肌肉细胞和心肌细胞中的病毒载体。然则，通过显示多种CRISPR-Cas9战略可以校订渐变，这些作者曾经扩展了针对DMD的潜在方案的对象箱。（100医药网 100yiyao.com）

参考材料：

F. Chemello et al. . Science Advances, 2021, doi:10.1126/sciadv.abg4910.