新研發的肝靶向非病毒基因治療方法給血友病患者帶來希望
作為治療血友病的一種方法,日本研究人員首次在不使用病毒載體的情況下將基因療法直接輸送到狒狒的肝臟中。該研究的結果表明該方法安全有效,可能會導致治療該疾病的新方法。
近年來,基因療法已被探索作為治療某些遺傳性疾病如囊性纖維化、血友病和鐮狀細胞病的手段。基因治療的前提很簡單:替換一個有缺陷的基因或添加一個新基因以試圖治癒疾病或提高人體免疫系統對抗疾病的能力。
在基因治療中,遺傳物質通過稱為載體的載體(通常是病毒)傳遞到細胞中。使用病毒是因為它們可以識別並進入某些細胞以傳遞其遺傳有效載荷。但使用病毒載體的主要缺點是它們會引起嚴重的免疫反應並對細胞產生毒性。使用非病毒載體可降低出現此類反應的風險。
在一項臨床前試驗中,日本新潟大學的研究人員對狒狒使用流體動力學基因療法(一種引入遺傳物質的替代方法)來測試血友病潛在療法的安全性和有效性。
流體動力學基因傳遞涉及將大量DNA 溶液快速注入體內。速度和體積產生壓力,迫使遺傳物質進入細胞。流體動力學基因療法被認為比其他基因傳遞方法更簡單、更有效,並且在將DNA、RNA、蛋白質和其他合成化合物傳遞到小動物細胞方面取得了一些成功。在之前的研究中,DNA 溶液被注射到血液中,但研究人員在當前的研究中使用了更直接的方法。
他們將遺傳物質直接注射到狒狒的肝葉中。在X 射線引導下,計算機控制的注射器將DNA 溶液注射到肝(肝)靜脈中,以靶向四個肝葉之一。該溶液含有一個表達因子IX 的質粒,這是一個小的圓形DNA 片段,用於將外來DNA 轉運到細胞中。
缺乏稱為凝血因子IX (FIX) 的蛋白質,稱為血友病B,會損害血液凝固。血友病B 由父母遺傳給孩子,但大約三分之一的病例是由自發的基因突變引起的。一個人流血的多少和出血的嚴重程度取決於血漿中FIX 的含量。出血事件後的常規治療是住院並持續靜脈輸注濃縮FIX,直到出血得到控制。
在檢查了該程序對凝血和FIX 血漿濃度的有效性後,研究人員發現狒狒在210 天內保持了治療水平的FIX。對於基因治療,表達的FIX 的治療水平通常被認為是正常血漿水平的5% 至10%。注射到肝臟的右和左內側葉中,特別是維持超過30% 的治療水平。研究人員還發現,在210 天后將狒狒重新註射到同一個肝葉中可以使FIX 水平恢復到治療水平。
關於手術的安全性,除了注射DNA 溶液後肝酶會立即短暫升高外,研究人員沒有發現明顯的不良反應。
研究人員打算繼續在更大的動物群中測試他們的肝葉特異性流體動力學基因療法,以提高分娩安全性和效率。儘管如此,他們表示他們的新療法可以為血友病患者提供一種新的治療模式,並熱衷於繼續進行臨床試驗。
研究人員說:“我們的結果雖然只涉及五隻狒狒,但提供了直接證據支持將特定於肝葉的流體動力學基因遞送至肝臟的觀點適用於人類,並且可以進行臨床試驗。”
該研究發表在《分子療法:核酸》雜誌上。