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CRISPR干细胞可以为肌营养不良症提供持久治疗

在过去的几年中,我们在Duchenne肌营养不良症(DMD)的研究中取得了一些重大进展,该疾病是一种罕见但具有毁灭性的遗传性疾病,可导致肌肉丢失和身体障碍。使用基因编辑工具CRISPR的研究人员在先前的研究中已经在啮齿动物和犬科动物模型中表明,修复或去除关键疾病突变是可能的,并且可以改善肌肉功能。现在,在密苏里州大学医学院的研究人员的一项新研究中,科学家表明,使用CRISPR编辑肌肉干细胞(MuSCs)的突变可能提供终身纠正导致该疾病的基因突变的手段。 。

这项新研究的发现最近发表在《分子疗法》上,标题为“ AAV9编辑正常和营养不良的成年小鼠的肌肉干细胞 ”。

MU分子微生物学和免疫学系教授段东升博士解释说:“研究表明,CRISPR可用于编辑导致动物模型中肌肉细胞早期死亡的突变。”医学院。“但是,人们主要担心复发,因为这些经过基因编辑的肌肉细胞会随着时间而消耗。如果我们可以纠正肌肉干细胞中的突变,那么从编辑后的干细胞中再生的细胞将不再携带该突变。CRISPR对肌肉干细胞的一次性治疗可能导致再生肌细胞中肌营养不良蛋白的持续表达。”

DMD儿童的基因突变会中断称为肌营养不良蛋白的蛋白质的产生。没有肌营养不良蛋白,肌肉细胞就会变弱并最终死亡。许多孩子失去行走的能力,呼吸和心脏功能必不可少的肌肉最终停止工作。

在当前的研究中,研究人员首先通过AAV9将基因编辑工具提供给正常的小鼠肌肉,AAV9是FDA最近批准用于治疗脊髓性肌萎缩的病毒。

作者写道:“用腺相关病毒serotype-9(AAV9)对MuSC的CRISPR编辑有望为肌肉营养不良患者提供持续的基因修复治疗。” “但是,关于AAV9是否转导MuSC的证据存在矛盾。为了严格解决这个问题,我们使用了肌肉移植模型。移植的肌肉在从MuSCs再生之前完全坏死。我们向Ai14小鼠注射了AAV9.Cre。”

首席研究研究员迈克尔·南斯(Michael Nance)是段实验室的医学博士课程学生。他补充说:“我们将经AAV9处理的肌肉移植到免疫缺陷的小鼠中。移植的肌肉首先死亡,然后从其干细胞再生。如果干细胞被成功编辑,那么再生的肌肉细胞也应该携带被编辑的基因。”

令人惊讶的是,研究人员的推理是正确的,因为他们在再生肌肉中发现了大量编辑过的细胞。然后他们测试了是否可以使用CRISPR编辑DMD小鼠模型中的肌肉干细胞。与正常肌肉中的发现相似,患病肌肉中的干细胞也得到了编辑。从这些编辑过的细胞再生的细胞成功产生了肌营养不良蛋白。

“这一发现表明,CRISPR基因编辑可能为终生纠正DMD和其他潜在肌肉疾病中的基因突变提供一种方法,” Duan总结道。“我们的研究表明,CRISPR可用于有效编辑负责肌肉再生的干细胞。治疗负责维持肌肉生长的干细胞的能力可能为一次性治疗铺平道路,这种一次性治疗可以为患者的一生提供基因编辑的细胞来源。”

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