杜氏肌营养不良的新基因校正疗法

杜氏型肌肉营养不良症(DMD)是儿童中最常见的遗传性肌肉疾病，导致他们在12岁之前就必须坐轮椅，并缩短预期寿命。慕尼黑工业大学(TUM)、路德维希·马克西米利安慕尼黑大学(LMU)和德国环境卫生研究中心(Helmholtz Zentrum München)的研究人员开发了一种基因疗法，可能为DMD患者提供永久性的缓解。

肌肉需要肌营养不良蛋白为了再生。患有杜氏肌营养不良症的人由于负责产生肌营养不良蛋白的基因突变而缺乏这种必需的肌肉蛋白质。因此，他们的存在肌肉细胞随着时间的推移而恶化，并逐渐被结缔组织和脂肪组织所取代;肌肉力量在疾病发展过程中减弱。最初的症状通常出现在5岁左右。患有这种疾病的儿童开始在以前轻松完成的动作上出现困难，例如爬楼梯或从地板上站起来。在大约12岁的时候，他们不再能够走路，后来他们的手臂和手也失去了活动能力。由于伴有呼吸衰竭和心力衰竭，大多数患者活不到40岁。DMD主要影响男孩，因为负责的突变位于X染色体上的肌萎缩蛋白基因。

基因剪刀去除有缺陷的基因序列

慕尼黑工业大学的科学家领导的一个跨学科的慕尼黑研究小组首次成功地纠正了生猪体内突变的肌萎缩蛋白基因。为了从动物肌肉的DNA中切割出有缺陷的基因序列心脏细胞，研究人员修改了Crispr-Cas9基因剪刀。慕尼黑工业大学和德国环境健康研究中心的发育遗传学家沃尔夫冈·沃斯特教授说:“这些基因剪刀非常有效，专门纠正了肌萎缩蛋白基因。”

然后，读取由于遗传缺陷而无法读取的基因再次成为可能，从而允许成功的蛋白质生物合成。现在，短但稳定形成的肌萎缩蛋白能够改善肌肉功能。与没有接受治疗的患有这种疾病的动物相比，接受治疗的动物更不容易患心律失常，而且预期寿命更长。

永久疗法

“肌肉和心脏细胞是长寿的细胞结构。心肌的一半细胞从出生开始，在人的整个生命周期中都保持功能性，”德国伊萨尔大学医院的心脏病专家克里斯蒂安·库帕特教授说。“只要细胞活着，细胞的基因组就用于蛋白质生物合成，一旦细胞受到治疗的影响，它就会保持正确。因此，与之前的方法相比，如果我们改变心肌细胞的基因组，这种纠正是一种长期的成功。”

临床相关模型的治疗成功

过去在小鼠和其他动物模型上的研究已经成功地纠正了负责营养不良蛋白的基因序列。“我们的结果非常有希望，因为我们现在第一次能够在临床相关的大范围内证明治疗的成功动物模型LMU大学医院的神经学家玛吉·沃尔特教授说。

在重要的生化，临床和病理变化，猪模型模仿杜兴肌肉萎缩症在人类身上。LMU兽医专家Eckhard Wolf教授说:“由于疾病在我们的猪模型中进展得更快，我们能够在可控的时间内验证治疗方法的有效性。”