杜氏肌营养不良症的新疗法

科学家利用基因编辑技术成功地提高了狗的肌肉蛋白水平，该研究有助于将杜氏肌营养不良症的新疗法推向人类临床试验。

迪娜·法恩·马龙 Dina Fine Maron

科学家利用CRISPR-Cas9基因编辑技术，成功地提高了四只狗的肌肉蛋白水平，这些狗患有最常见的一种肌营养不良症。这项技术上的改进有助于推动利用同样的疗法进行人类临床试验，以对抗这种致命的肌肉萎缩疾病。

如果证明该方法在人类中是有效的，那么就有可能从根本上改变杜氏肌营养不良症患者的健康状况。杜氏肌营养不良症是一种罕见的遗传疾病，多见于男孩。基因突变导致肌营养不良症患者的肌肉细胞极少生成或根本不能生成抗肌萎缩蛋白，而这种蛋白能够帮助肌肉吸收各种刺激，保护肌肉使其不至于随着时间的推移而衰减。在大约3,500名男孩中，就有一名男孩罹患这种毁灭性疾病。从儿童时代早期开始，这种疾病就会使患者的肌肉逐渐衰减。在十几岁之前，患者常常就被限制在轮椅上，而且通常会由于心脏衰竭或呼吸衰竭而早早地死亡。然而，这种疾病没法治愈。

得克萨斯大学西南医学中心带领一个研究小组，对患有杜氏肌营养不良症的小狗进行了肌肉细胞编辑，目的是消除阻止高蛋白质生成的一个关键障碍——在患病犬类和人类患者身上都有的、造成问题的一小段蛋白质编码DNA。在使用这种疗法大约两个月的时间里，这些狗产生了更多的抗肌肉萎缩蛋白，与骨骼相连的肌肉水平达到了正常水平的3%至90%不等，水平的高低取决于肌肉类型和剂量的大小。心肌是治疗的一个关键目标，而且心肌水平增加幅度大，可以达到正常水平的92%。在患有杜氏肌营养不良症的人群中，抗肌萎缩蛋白可能会变得几乎不存在。研究人员曾经证实一种疗法可以将抗肌肉萎缩蛋白恢复至不到正常水平的1%，随后这个疗法获得批准，这是目前唯一可以利用的疗法。不久前，研究人员将自己的发现发表在《科学》杂志上。研究人员称，他们没有发现基因组的其他区域产生任何意外变化（这是基因编辑技术通常需要关注的一个问题），也没有证据表明这项技术会使狗生病。

为了将这项基因编辑技术运用到狗的肌肉中，该研究的资深发起人、得克萨斯大学西北医学中心分子生物学家埃里克·奥尔森（Eric Olson）及同事对病毒进行设计，使其起到运载工具的作用。他们将病毒自身的一些DNA剔除，为基因编辑体系中的材料留出空间。其中的一些病毒携带着“分子剪刀”Cas9，用来剪除肌肉细胞中阻碍抗肌肉萎缩蛋白生成的DNA序列。其余的病毒携带一种导引分子，帮助Cas9识别应该在何处实施那些必要的剪除。

奥尔森的团队已经在实验室中证明，CRISPR技术在细胞层面上可用于治疗啮齿类动物和人类的杜氏肌营养不良症，而这项新研究标志着该技术在大型哺乳动物中首获成功。在这项研究中，研究小组专注地测量蛋白水平恢复情况本身，并没有探索这种疗法会使狗的行为及日常生活产生怎样的改变。

利用CRISPR基因编辑机制进行一次注射，到底能够在杜氏肌营养不良症患者的体内持续多长时间，这个情况仍然未知。奥尔森及同事希望仅仅使用一剂就能使这种疗法的效果足够持久，但是他们还需要通过进一步研究来获得更加清晰的了解。　（胡德良译自科学美国人网站scientificamerican.com）