发现治疗苯丙酮尿症的基因新疗法

  基因治疗技术取得了突破性进展,近日,美国科研人员利用该新技术治愈了老鼠的苯丙酮尿症(phenylketonuria,pku)。

  尽管目前的研究还处于相对不成熟的发展阶段,但该方法在基因疗法的应用中已经表现出极大的潜力。新技术有效治疗了老鼠的严重疾病,有望在人类疾病的治疗上取得预期效果。

  除了针对pku,这种技术还能用于治疗由于肝脏酶如和鸟氨酸循环酶缺失而引起的其它遗传疾病,或血液等胆固醇缺失症。

  相关基因需要依靠载体随机插入到细胞基因组中。研究人员通过利用该技术发现了一个特殊序列,该序列只出现在哺乳动物基因组的少数区段。这些序列存在于基因之间,因此插入基因后没有大的危险。

  该技术是将基因插入非编码的基因组区域,因此对其它基因的功能行使没有干扰。并且一旦插入,基因将成为细胞基因组中永久的一部分。

  在试验中,savio woo博士等使用了一个来自抗菌素的能识别特殊dna序列的基因。该序列在整个老鼠的基因组中仅仅出现几次,并且经常在非编码区被发现。同样的序列也人类基因组的个别部位被发现。

  woo博士通过仅3次的静脉注射治愈老鼠的pku病症。在处理后的老鼠体内,苯基丙氨酸水平降到正常范围并在以后保持稳定状态。

  它们的皮毛颜色从灰色到黑色变化,并产生正常水平的黑色素,这种色素在老鼠和人类患pku时会出现供应不足的情况。

  目前的工作重心是确定一种将dna导入肝脏细胞的方法,新技术将为dna结合到细胞基因组中提供安全有效的方法。

  苯丙酮尿症是一种普遍的遗传性疾病,美国新生婴儿的发病率是万分之一,该疾病主要遗传苯丙氨酸烃化酶(pah)的两种突变基因。

  研究结果将发表在本周的《美国国家科学院院刊》中。

  苯丙酮尿症(phenylketonuria,pku)

  西奈山医学院的研究人员开发出了一种能够将基因插入肝脏细胞基因组特定位置的新技术。这些基因被插入基因组的非编码区域,因此不会干扰其他基因的功能。一旦插入,这种基因就成了细胞基因组的永久成分。研究人员已经利用这种技术治愈了小鼠的苯丙酮酸尿症(pku,一种先天性代谢异常)。研究的结果公布在本周的pnas上。

  到目前为止,基因疗法主要取决于将基因随机插入细胞基因组的载体。西奈山savio l. c. woo博士表示,他们开发的这项技术能够找出只在哺乳动物基因组中的一些位置出现的一种特殊序列。这些序列出现在基因之间,因此基因插入对细胞中现有的基因不会造成破坏作用。

  由于这些基因被永久性地插入,因此少量插入已经足以永久性地纠正疾病。woo博士和同事陈立(音译)只进行了三次静脉注射就治愈了pku小鼠:被处理小鼠中苯基丙氨酸的水平降低到了正常范围并且其后一直处于稳定状态;它们皮毛的颜色也从灰色变成了黑色——这意味着它们已经能够产生正常水平的黑色素了(在pku中,这种色素的制造水平非常的低)。

  woo博士和陈立使用了一种来自噬菌体的基因,它能识别一种特殊的dna序列。这种序列在整个小鼠基因组中只出现几次而已,并且常存在于基因之间的非编码区域中。而且,相似的序列也在人类基因组的基因之间的一些位置上发现过。

  目前,基因治疗面临的主要挑战是要找到将dna引入肝脏细胞的一种合适的方法。研究人员表示,一旦这种技术被发展,这种新技术会为将dna整合进细胞基因组提供一种安全有效的方法。

  除了pku外,这种新技术还能用于治疗其他因丢失肝脏酶引起的遗传疾病,包括血友病和尿循环酶缺乏等疾病。