基因疗法模拟运动的效果

这听起来好得令人难以置信——事实也确实如此。但是Jose Bianco Moreira和NTNU的CERG研究小组相信，体育锻炼对健康的一些积极影响可以通过基因疗法和药物来实现。

“我们说的不是健康的人和所有能锻炼的人。当然，他们仍然需要训练，”莫雷拉说。他和他在南洋理工大学循环与医学成像系的同事们正在研究运动对我们细胞的影响。

做不到的人

“但有些人不能训练，或者只能以有限的方式训练。这可能包括那些发生过事故的人，坐在轮椅上的人，或者那些患有疾病的人，这些疾病阻止了身体表达的可能性。我们想为这些人创造希望。”

莫雷拉说:“有一小群健康的人也很少从体育锻炼中获得什么效果——所谓的低反应者——他们将从一种在细胞水平上起作用的方法中受益。”

细胞是关键

许多研究证实了体育锻炼对健康的好处，但我们对细胞中发生的积极作用知之甚少。

“这一领域的国际研究是全新的。我们只触及了表面，”研究人员说。

“我们认为，增加我们对细胞水平上发生的事情的了解，对于发现治疗糖尿病的药物和治疗方法非常重要心脏病。我的小组研究产生能量的基因、蛋白质和线粒体，它们是细胞化学过程的关键。”

基因疗法已经投入使用

莫雷拉相信这个基因治疗是最有效的方法来复制我们通常通过体育锻炼获得的健康益处。

一种使用基因疗法的药物已经用于治疗脊髓肌萎缩症，这是一种导致肌肉萎缩的严重疾病。这种药物使用一种无害的病毒来传递一种拷贝，取代患者受损的运动神经元网络。

这种形式的治疗可以抑制或增强基因的表达。这是一种非常昂贵的药，还没有试用过心比如疾病。

CRISPR即将到来

莫雷拉相信CRISPR将是未来的基因治疗方法。他相信这种编辑基因的方法将彻底改变许多疾病的治疗方法。

“CRISPR比现在的基因疗法更容易使用，更快，更便宜，而现在的基因疗法只能减弱或增强基因的表达。CRISPR的潜力几乎是无限的。它可以改变基因本身。基因中不能正常工作的部分会被功能良好的部分所取代。”

在大鼠和小鼠身上进行的实验表明，这种方法是有效的。为了证实CRISPR的有效性，科学家们也在实验室里对人类细胞进行了实验，但还没有在人体上进行测试。

“CRISPR仍然需要在大型临床研究中进行测试。如果我说基因编辑将在10-15年内成为常规应用，我会很乐观，”莫雷拉说。

彻底治愈

莫雷拉的研究小组在其研究中使用了CRISPR，但结果尚未准备好发表。

“我们相信基因疗法是最有效的方法，因为患者不必每天服药。通常情况下，基因疗法可能会通过注射一两次来永久改变基因。挑战在于找到需要改变的正确基因，并找到修复它的有效方法。”

NTNU的研究人员正专注于心脏。他们已经发现了一种蛋白质，这种蛋白质是患有心脏病的老鼠缺乏的，但当老鼠经过训练时，这种蛋白质会增加。

莫雷拉说:“通过基因疗法增加这种蛋白质的含量，我们已经成功地增强了肌肉细胞，并复制了体育锻炼的一些积极效果。”

药物

药物治疗是另一种模仿运动效果的可能方法。一些现有的药物甚至可以重现对心脏的一些积极作用。

“这项研究现在有了强大的技术平台，可以为我们已有的药物找到可能的其他用途。当然，有一个问题是，药物是一种影响整个身体的化学物质，而不仅仅是你想要帮助的器官。例如，对心脏有益的东西可能对肝脏有害。相比基因治疗然而，药物的潜力要有限得多，”莫雷拉说。

寻找“攻击目标”

当NTNU的研究小组开始他们的研究时，他们不知道哪些基因会受到运动的影响。他们对有心脏缺陷的老鼠进行了训练。之后，心脏被取出并进行检查。然后将这些心脏与未经训练的心脏病大鼠的心脏进行比较。然后，将训练过的和未训练过的心脏病大鼠的心脏与健康大鼠的心脏进行比较。

“我们观察到患病心脏的基因发生了改变，但发现其中一些基因在经过训练的老鼠身上得到了修复。这样，我们发现基因我们可以瞄准。通过我们的测量，我们可以准确地发现训练在细胞水平上莫雷拉说。

NTNU的研究人员正在与洛桑École理工学院的Johan Aurwerx和他的团队合作。