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核酸研究:一種新的DNA修復(fù)方法成功修復(fù)了患者腎臟細(xì)胞中的致病基因突變

在一項(xiàng)新研究中,布里斯托爾大學(xué)和瑞典卡羅琳學(xué)院的研究人員成功修復(fù)了基因突變,導(dǎo)致遺傳性腎病虛弱,影響腎細(xì)胞中的兒童和年輕人DNA修復(fù)工具可能會(huì)導(dǎo)致治療變化。2022年7月22日,在《核酸研究》雜志上發(fā)表了相關(guān)研究成果,題目是利用單一細(xì)菌實(shí)現(xiàn)高效crisp介導(dǎo)的大DNA對(duì)接和倍增prime編輯》。

在這項(xiàng)新的研究中,這些作者描述了他們?nèi)绾螛?gòu)建一種DNA修理工具Podocin這是類固醇抗性腎病綜合征(SRNS)一種常見(jiàn)的遺傳原因。

Podocin它是一種通常位于特定腎細(xì)胞表面的蛋白質(zhì),對(duì)腎功能至關(guān)重要。但有缺陷的足細(xì)胞素仍然留在細(xì)胞中,永遠(yuǎn)不會(huì)到達(dá)細(xì)胞表面,最終損害足細(xì)胞。由于該病不能通過(guò)藥物治愈,因此通過(guò)基因療法進(jìn)行修復(fù)Podocin缺乏基因突變給患者帶來(lái)了希望。

人類病毒通常用于基因修復(fù)的基因治療。這些病毒被用作攜帶基因突變的細(xì)胞的特洛伊木馬。目前占主導(dǎo)地位的系統(tǒng)包括慢性病毒(LV)、腺病毒(AV)與腺相關(guān)的病毒(AAV),它們是相對(duì)無(wú)害的病毒,容易感染人類。然而,這些病毒都有相同的局限性,即它們的病毒殼空間有限。這反過(guò)來(lái)又限制了它們能夠運(yùn)輸?shù)呢浳锶萘浚锤咝Щ蛐迯?fù)所需的貨物容量DNA序列極大地限制了它們?cè)诨蛑委熤械膽?yīng)用。

布里斯托大學(xué)生物化學(xué)學(xué)院隨著合成生物技術(shù)的應(yīng)用Francesco Aulicino博士和Imre Berger教授領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)重新設(shè)計(jì)了一種對(duì)人類無(wú)害的昆蟲(chóng)病毒,不再受到有限貨物容量的限制。

Aulicino醫(yī)生說(shuō):桿狀病毒不同于LV、AV和AAV,它缺少一個(gè)剛性的外殼來(lái)包裹貨艙。桿狀病毒的外殼類似于空心桿,但隨著貨物的增加而變長(zhǎng)。這意味著桿狀病毒可以提供更復(fù)雜的工具包來(lái)修復(fù)遺傳缺陷,使其比普通系統(tǒng)更通用。

首先,桿狀病毒必須有能力進(jìn)入人體細(xì)胞,但通常沒(méi)有。Aulicino醫(yī)生解釋說(shuō):我們用蛋白質(zhì)裝飾桿狀病毒,這樣它就能有效地進(jìn)入人體細(xì)胞。這種改造后的桿狀病毒被認(rèn)為是安全的,因?yàn)樗荒茉诶ハx(chóng)中增殖,而不能在人體細(xì)胞中增殖。然后,這些作者使用他們的工程桿狀病毒比以前大得多DNA將這些片段整合到一系列人類細(xì)胞的基因組中。

在人類基因組中DNA這些基因編碼細(xì)胞功能所需的蛋白質(zhì)由30億個(gè)堿基對(duì)組成,形成約2.5萬(wàn)個(gè)基因。假如我們的基因中有錯(cuò)誤的堿基對(duì),就會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤的蛋白質(zhì),使我們生病,導(dǎo)致遺傳疾病。基因治療有望從根本上修復(fù)遺傳性疾病,以糾正我們基因組的錯(cuò)誤。基因編輯方法,特別是基于CRISPR/Cas通過(guò)對(duì)堿基對(duì)的基因修復(fù),基因編輯方法極大地促進(jìn)了該領(lǐng)域的發(fā)展。

這些作者利用基因組中攜帶錯(cuò)誤病人來(lái)源的足細(xì)胞來(lái)證明其技術(shù)的適用性。通過(guò)構(gòu)建DNA修復(fù)工具包括基于蛋白質(zhì)的分子剪刀、引導(dǎo)其核酸分子和替代缺陷基因DNA他們使用工程桿狀病毒傳遞序列Podocin同時(shí)使用基因健康復(fù)制品CRISPR/Cas以堿基對(duì)準(zhǔn)確性將其插入基因組。這可以逆轉(zhuǎn)致病表型,將足細(xì)胞素恢復(fù)到足細(xì)胞表面。

MultiMate多功能可快速組裝DNA電路,使桿狀病毒能在人類細(xì)胞中有效傳遞。2022年核酸研究圖片,doi:10.1093/NAR/gkac587。

我們用桿狀病毒感染體外培養(yǎng)的昆蟲(chóng)細(xì)胞,產(chǎn)生重組蛋白,以研究其結(jié)構(gòu)和功能,伯杰教授解釋說(shuō)。這個(gè)叫MultiBac的方法是由Berger實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)。在世界各地的實(shí)驗(yàn)室中,非常大的多蛋白質(zhì)復(fù)合物已經(jīng)成功制造出來(lái),有許多亞單位。“MultiBac利用桿狀病毒外殼的靈活性,將會(huì)更大DNA將片段送入體外培養(yǎng)的昆蟲(chóng)細(xì)胞,引導(dǎo)它們組裝我們感興趣的蛋白質(zhì)。當(dāng)他們意識(shí)到同樣的特征可能會(huì)改變?nèi)祟惣?xì)胞的基因治療時(shí),他們開(kāi)始試圖在這項(xiàng)新研究中建立一個(gè)新的系統(tǒng)。

Aulicino醫(yī)生補(bǔ)充說(shuō):使用我們的系統(tǒng)的方法有很多。podocin修復(fù),我們可以用我們的桿狀病來(lái)證實(shí)

我們可以有效地糾正基因組不同位點(diǎn)的許多錯(cuò)誤,包括毒遞系統(tǒng)和現(xiàn)有的最新編輯技術(shù)。

布里斯托大學(xué)論文共同作者M(jìn)oin Saleem教授說(shuō),“SRNS是影響腎臟的常見(jiàn)遺傳疾病之一。SRNS腎衰竭發(fā)生在早期,導(dǎo)致生活質(zhì)量嚴(yán)重下降。

布里斯托大學(xué)論文共同作者Gavin Welsh教授總結(jié)道:這些結(jié)果非常令人鼓舞。Berger團(tuán)隊(duì)創(chuàng)造的新方法不僅僅是治療SRNS在這些疾病中,有效的基因修復(fù)在目前的技術(shù)中是不可行的。在臨床應(yīng)用中使用新的載體系統(tǒng)是一條漫長(zhǎng)的道路,但我們相信它所提供的優(yōu)勢(shì)使它成為一項(xiàng)值得研究的工作。(中國(guó)醫(yī)藥網(wǎng) yyyey.com)

藥品資訊

  • 大便失禁通常由多種因素引起,包括神經(jīng)系統(tǒng)損傷、腸道肌肉功能障礙、直腸感覺(jué)異常等。這些因素可能導(dǎo)致排便控制能力下降,從而引發(fā)大便失禁。具體來(lái)說(shuō),肛門和直腸的正常功能依賴于神經(jīng)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)和肌肉的適當(dāng)收縮。

  • 女性每個(gè)月的月經(jīng)周期是規(guī)律的,但如果一個(gè)月內(nèi)來(lái)兩次例假,可能是由多種因素引起的。這種情況可能與壓力、體重變化、過(guò)度運(yùn)動(dòng)、荷爾蒙失衡或者某些健康問(wèn)題有關(guān)。輕微的荷爾蒙波動(dòng)可能是由于生活方式的改變或壓力增

  • 女性的月經(jīng)周期為28天左右,但有些女性可能會(huì)經(jīng)歷一個(gè)月內(nèi)來(lái)兩次月經(jīng)的情況。這種情況可能是由于多種因素引起的,包括壓力、體重變化、生活方式的改變、荷爾蒙失衡等。在某些情況下,這也可能是婦科疾病的一個(gè)信號(hào)

  • 老人便血可能由多種原因引起,包括痔瘡、肛裂、腸道炎癥或腫瘤等。痔瘡是最常見(jiàn)的原因,表現(xiàn)為排便時(shí)出血,血液通常鮮紅且不與糞便混合。肛裂也會(huì)導(dǎo)致便血,常伴有排便時(shí)的疼痛。腸道炎癥如潰瘍性結(jié)腸炎或克羅恩病,

  • 老人手抖可能由多種因素引起,包括生理性震顫、神經(jīng)系統(tǒng)疾病、藥物副作用等。生理性震顫是輕微的、通常在情緒激動(dòng)或緊張時(shí)出現(xiàn),而神經(jīng)系統(tǒng)疾病如帕金森病則可能導(dǎo)致更為顯著的手抖。此外,一些藥物的副作用也可能引

  • 老人心跳快可能由多種因素引起,包括生理性原因和病理性原因。生理性原因可能是由于情緒激動(dòng)、劇烈運(yùn)動(dòng)或環(huán)境溫度變化等原因引起的暫時(shí)性心跳加快。病理性原因則可能涉及心臟疾病,如心律失常、冠心病等,或者是由其

  • 老人嗜睡可能與多種因素有關(guān)。這包括生活習(xí)慣、健康狀況以及心理狀態(tài)等。老年人可能因?yàn)樗哔|(zhì)量下降、慢性疲勞或者某些慢性疾病如甲狀腺功能減退、糖尿病等原因?qū)е率人4送猓幬锔弊饔谩⒁钟舭Y狀或認(rèn)知功能下降

  • 丹參酮膠囊的副作用相對(duì)較小。作為一種常用的輔助治療心血管疾病的藥物,它主要通過(guò)活血化瘀、改善微循環(huán)等作用來(lái)發(fā)揮作用。然而,任何含有丹參酮成分的藥物都有可能引起一些不良反應(yīng),比如輕微的胃腸道不適、皮疹等

  • 丹參作用

    2025-02-05

    丹參被認(rèn)為具有一定的活血化瘀作用。它在傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)中常用于改善血液循環(huán)和緩解疼痛。丹參的作用主要體現(xiàn)在促進(jìn)血液循環(huán)、擴(kuò)張血管以及抗血小板聚集等方面。這些作用可能有助于緩解因血液循環(huán)不暢引起的癥狀,如胸痛、

  • 丹參的副作用

    2025-02-05

    丹參作為一種常用的中藥材,其副作用相對(duì)較小。丹參具有活血化瘀、擴(kuò)張血管等作用,廣泛應(yīng)用于心血管疾病的治療。然而,任何藥材都可能存在一定的副作用,丹參也不例外。丹參的副作用主要表現(xiàn)為胃腸道反應(yīng),如惡心、

  • 丹參丸

    2025-02-05

    丹參丸具有活血化瘀的功效,可用于治療因血瘀引起的多種癥狀。它通過(guò)促進(jìn)血液循環(huán),改善微循環(huán),緩解因血瘀導(dǎo)致的疼痛和不適。在分析丹參丸的作用時(shí),我們可以看到它在治療心絞痛、胸痹以及中風(fēng)后遺癥等方面有較好的

  • 丹參片作為一種常用的中藥制劑,其副作用相對(duì)較小。丹參片主要成分為丹參酮,具有活血化瘀、擴(kuò)張血管等作用,適用于心絞痛、心肌梗死等心血管疾病的治療。丹參片的副作用主要表現(xiàn)為胃腸道反應(yīng),如惡心、嘔吐、腹痛、

  • 丹參酮

    2025-02-05

    丹參酮可能對(duì)改善血液循環(huán)和緩解炎癥有一定的幫助。它主要來(lái)源于丹參這種植物,被認(rèn)為能夠促進(jìn)血液循環(huán),減輕疼痛和炎癥。在傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)中,丹參酮被用于治療各種心血管疾病和炎癥性疾病。丹參酮的作用機(jī)制可能與其抗氧

  • 阿奇霉素是一種常用的抗生素,用于治療多種細(xì)菌感染。它可能引起一些副作用,但并不是每個(gè)人都會(huì)出現(xiàn)。阿奇霉素的副作用可能包括輕微的胃腸道不適,如惡心、腹瀉等,這些反應(yīng)較為常見(jiàn)。此外,一些人可能會(huì)出現(xiàn)頭痛、

  • 銀杏酮酯滴丸通常被認(rèn)為副作用較小,但任何含有銀杏成分的藥物都有可能引起不良反應(yīng)。最常見(jiàn)的輕微副作用可能包括頭暈、頭痛和胃腸道不適,如惡心和腹瀉。較為罕見(jiàn)但嚴(yán)重的副作用可能包括出血傾向增加,尤其是在與抗

  • 七葉神安滴丸作為一種中成藥,其副作用相對(duì)較小。在使用過(guò)程中,部分人可能會(huì)出現(xiàn)輕微的不適,如胃部不適或者輕微的頭暈。這些反應(yīng)通常較為輕微,且在停藥后可自行緩解。中成藥的副作用通常與個(gè)體體質(zhì)差異有關(guān),不同

  • 聯(lián)苯雙酯滴丸的副作用相對(duì)較小。這種藥物主要用于降低血清谷丙轉(zhuǎn)氨酶,對(duì)肝臟具有一定的保護(hù)作用。在使用過(guò)程中,部分患者可能會(huì)出現(xiàn)輕微的不良反應(yīng),如惡心、腹瀉等,但這些癥狀通常較輕,且在停藥后可自行緩解。在

  • 銀杏葉滴丸一般具有較少的副作用。這種滴丸通常用于改善腦部血液循環(huán),緩解記憶力減退等癥狀。在使用過(guò)程中,部分人可能會(huì)出現(xiàn)輕微的胃腸道不適,如惡心、胃部不適等,這通常是因?yàn)閭€(gè)體對(duì)藥物成分的敏感性不同。此外

  • 丹參滴丸作為一種常用的中藥制劑,其副作用相對(duì)較小。這種藥物主要用于活血化瘀,改善血液循環(huán),因此對(duì)于心絞痛、心肌缺血等心血管疾病具有一定的療效。在使用丹參滴丸時(shí),患者可能會(huì)遇到一些輕微的不適,如胃部不適

  • 復(fù)方丹參滴丸的副作用相對(duì)較小。這種藥物主要用于治療心絞痛、冠心病等心血管疾病,其成分丹參和三七等具有活血化瘀、擴(kuò)張血管的作用。大多數(shù)患者在使用過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)明顯的不適。在實(shí)際應(yīng)用中,部分患者可能會(huì)出現(xiàn)

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