dCas9基因療法:一種無需阿片類藥物的慢性疼痛新療法
據外媒報導,美加州大學聖地亞哥分校的研究人員進行的一項有趣的新概念驗證研究表明,CRISPR基因療法可能是治療慢性疼痛的阿片類藥物的替代品。初步研究表明,在暫時抑制跟疼痛狀態相關的基因活動後小鼠的疼痛敏感性降低。
Ana Moreno
這項新研究的起源可以追溯到生物工程研究員Ana Moreno攻讀博士學位時,那個時候她正在研究一種獨特的CRISPR基因編輯工具。Moreno正在試驗一種CRISPR,這種CRISPR不會切斷DNA,而是可以阻止目標基因的表達。
傳統的CRISPR基因編輯是利用一種叫做Cas9的酶作為一種基因剪刀來剪切目標基因。而這種新方法使用的則是Cas9酶(dCas9)的死亡版本,它不會對目標基因造成永久性傷害而是抑制和壓制其表達。
Moreno表示:“由於它不會切除任何基因,因此不會對基因組產生永久性的改變。你不希望永遠失去感知疼痛的能力。CRISPR基因編輯最大的擔憂之一是脫靶效應。一旦切斷DNA就完了。你不能回頭。Cas9已經死亡,我們不會做不可逆轉的事情。”
Moreno在她的研究過程中遇到了一篇關於一種獨特的基因突變的研究論文,這種基因突變發生在少數人身上,他們稱自己幾乎感覺不到疼痛。這種名為NaV1.7的基因專門編碼一種被用於傳遞疼痛的神經元的蛋白質。當NaV1.7過度表達時,患者對疼痛的敏感度就會提高,但那些缺乏該基因功能拷貝的患者往往感覺不到強烈的疼痛。
所以Moreno及其同事們開始研究他們是否可以使用dCas9方法來抑制老鼠體內NaV1.7的活性。初步實驗對化療疼痛和炎症疼痛的動物模型表現出非常好的前景。
被測試的動物沒有表現出對一般敏感性的不良反應,但表現出更高的疼痛閾值以及更少的不適症狀。這種治療至少需要持續幾個月時間,不過雖然它被假設為一種持久的治療但不應該是永久的。
“想想年輕的運動員或受傷的戰士,他們的疼痛可能會隨著傷口的癒合而消失,”該項研究的論文資深合著者、加州大學聖地亞哥分校疼痛專家Tony Yaksh說道,“我們不希望永久性地剝奪這些人感知疼痛的能力,尤其是如果他們的預期壽命很長。這種CRISPR/dead Cas9方法為這一人群提供了另一種治療性干預–這是疼痛管理領域的重要一步。”
在臨床應用於人類之前,這項研究當然還有很長的路要走。然而,這樣一種緩解疼痛的方法令人難以置信,特別是考慮到目前阿片類藥物成癮所面臨的問題。
這是一種可以暫時讓發揮疼痛信號作用的基因沉默的技術。Moreno認為,NaV1.7是一個令人興奮的靶點,因為它似乎除了疼痛機制之外沒有任何其他重要作用。“通過鎖定這個基因,我們可以改變疼痛的表型。更酷的是,這種基因只跟疼痛有關。這種突變沒有觀察到任何嚴重的副作用。”
Moreno、Yaksh及合著者Prashant Mali成立了一家名為Navega Therapeutics的私營公司以此進一步將dCas9基因療法轉化為臨床治療。據了解,他們的下一步工作是進一步研究這種NaV1.7療法在動物身上的療效和毒性,然後在約兩年內進入人體一期臨床試驗。