如何編輯 RNA 以修復(fù)囊性纖維化中的蛋白質(zhì)問題

從基因生成蛋白質(zhì)的過程類似于工廠，工人遵循一套理想的指令，這些指令是有效且清晰的。但對于一些患有囊性纖維化 (CF) 的人來說，他們的一個基因發(fā)生了突變，導(dǎo)致制造蛋白質(zhì) CFTR 的指令混亂。該突變在錯誤的位置插入了一個停止標(biāo)志，導(dǎo)致細(xì)胞幾乎不產(chǎn)生蛋白質(zhì)。如果沒有功能性 CFTR，患者的肺部會出現(xiàn)粘稠的粘液，并且難以從食物中獲取營養(yǎng)。冷泉港實驗室教授 Adrian Krainer 和他以前的研究生 Young Jin Kim，醫(yī)學(xué)博士。石溪大學(xué)的學(xué)生，發(fā)現(xiàn)了一種修改包含 CFTR 指令的信息的方法，迫使蛋白質(zhì)制造機器跳過這個“停止標(biāo)志”突變，這允許制造蛋白質(zhì)的功能版本。他們希望他們的新方法，使用一種專門設(shè)計的 RNA 治療劑，可以有助于為患有這種突變的 CF 患者開發(fā)新的治療方法。

“對于具有這種類型突變的患者，存在顯著未滿足的治療需求，”Kim 說。“CFTR 基因中的許多突變對用于治療 CF 的藥物沒有反應(yīng)。”其他努力并不是特別有效。鼓勵所有基因通過停車標(biāo)志或減少破壞來自帶有不需要的停車標(biāo)志的基因的信息的過程會產(chǎn)生意想不到的副作用。

Krainer 和 Kim 的基因操作部署了兩個反義寡核苷酸 (ASO)，一個位于包含停止符號突變的片段的兩側(cè)。在培養(yǎng)的表達(dá)停止標(biāo)志突變的人支氣管細(xì)胞中，Krainer 和 Kim 繞道而行，指導(dǎo)細(xì)胞跳過錯誤的指令并完成剩余的蛋白質(zhì)。該技術(shù)不需要在每個細(xì)胞中一直有效，CFTR 也不需要是完美的蛋白質(zhì)。克萊納解釋說：

“我們可以證明這個版本的蛋白質(zhì)有一些活性。在囊性纖維化中，有很多工作，所以有很多理由相信你不需要達(dá)到正常蛋白質(zhì)水平的 100% , 10% 到 30% 之間的某個地方將是非常有益的。”

研究人員計劃改進(jìn)培養(yǎng)皿以外的 CF 系統(tǒng)的 ASO 技術(shù)。他們希望沿著類似于導(dǎo)致 FDA 批準(zhǔn)的第一個遺傳性疾病 SMA(脊髓性肌萎縮癥)治療方法的路徑向臨床研究邁進(jìn)。

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