与基因治疗,科学家开发opioid-free慢性疼痛的解决方案

基因治疗慢性疼痛可能会提供一个更安全,任何成瘾作用阿片类药物的替代品。加利福尼亚圣地亚哥大学的研究人员开发新的疗法,可以通过暂时抑制基因参与感知疼痛。它增加小鼠疼痛耐受性,降低他们对疼痛的敏感性并提供了几个月的疼痛没有导致麻木。

研究人员在3月10日发表的一篇论文报道了他们的发现科学转化医学。

的基因治疗可用于治疗各种慢性疼痛条件,从腰痛罕见神经性疼痛disorders-conditions的阿片类止痛药的当前标准护理。

“我们现在不工作,”第一作者安娜莫雷诺说,加州大学圣地亚哥分校的生物工程女校友雅各布斯工程学院。阿片类药物可以让人对疼痛更敏感,导致他们依赖越来越高剂量。”有一个急需的治疗有效,长期和任何成瘾作用。”

这种治疗的想法出现时,莫雷诺在加州大学圣地亚哥分校生物工程博士生Prashant马里教授的实验室。马里被调查的可能性应用CRISPR-based罕见的基因治疗方法以及常见的人类疾病。莫雷诺的项目集中在探索潜在的治疗途径。有一天,她偶然发现了一篇关于一个遗传突变导致人类不觉得痛。这种突变在pain-transmitting神经元蛋白质失去活性脊髓,叫做NaV1.7。在个人缺乏功能性NaV1.7,感觉像触摸锋利或热的东西不注册为疼痛。另一方面,一个基因突变导致的过度NaV1.7导致个人感觉更痛苦。

当莫雷诺读这篇文章的时候,点击。通过针对这个基因,我们可以改变表型的痛苦,”她说。“这也是酷是什么基因只是参与疼痛。没有严重的副作用观察这种突变。”

非永久性基因治疗

莫雷诺一直致力于基因镇压使用CRISPR编辑工具作为她的论文的一部分。具体地说,她正与一个版本的CRISPR使用所谓的“死亡”Cas9,缺乏切割DNA的能力。相反,它坚持基因表达目标和块。

莫雷诺看见一个机会使用这种方法来抑制NaV1.7的编码基因。她指出这种方法的上诉:“这不是削减任何基因,所以没有永久的改变基因组。你不想永久地失去感觉疼痛的能力,”她说。“最大的担忧之一CRISPR基因编辑脱靶效应。一旦你减少DNA,就是这样。你不能回去。与死Cas9,我们不是做一些不可逆转的。”

马里,他是这项研究的文章的第二作者,说这个用死亡Cas9开门使用基因疗法针对常见疾病和慢性疾病。

“在一些常见疾病,问题是,一个基因被misexpressed。你不想完全关闭它,”他说。”,但如果你能拒绝基因的剂量的,你可以把它以便它不致病。这就是我们正在做的。我们不完全带走痛苦表型,我们抑制它。”

莫雷诺和马里与剥离公司Navega疗法翻译这种基因治疗方法,他们开发了加州大学圣地亚哥到诊所。他们与托尼•Yaksh疼痛专家系统和麻醉学教授在加州大学圣地亚哥分校医学院的药理学。Navega Yaksh科学顾问和文章的第二作者的研究。

早期的实验研究

研究人员研制出一种CRISPR /死Cas9系统目标和抑制NaV1.7的编码基因。他们接种脊髓注射系统小鼠炎症和化疗所致疼痛。这些老鼠显示小鼠痛阈值高于没有接受基因疗法;他们缓慢收回爪子从痛苦的刺激(热、冷或压力),花更少的时间舔受伤后或震动。

治疗是在不同时间点进行测试。44周后仍有效的小鼠炎症性疼痛和15周化疗所致的疼痛。时间的长度仍在测试,研究人员说,预计将是长期的。此外,治疗小鼠没有失去敏感性或显示正常运动功能的变化。

验证他们的研究结果,研究人员使用另一个基因编辑工具做了相同的测试锌指蛋白。它比CRISPR旧技术,但它同样的工作。这里,研究者设计了锌指,同样结合基因目标和块NaV1.7的表情。脊髓注射的老鼠体内的锌指产生相同的结果作为CRISPR-dead Cas9系统。

“我们很兴奋,这两种方法,”马里说。“美锌指蛋白是建立在人类蛋白质的脚手架。CRISPR系统是一个外国蛋白质来自细菌,所以它可能会导致免疫反应。这就是为什么我们探讨锌手指,所以我们有一个选项,可能更可翻译诊所。”

研究人员说,这种解决方案可以为大量工作慢性疼痛NaV1.7条件引起的表达增加,包括糖尿病多神经病,erythromelalgia、坐骨神经痛、骨关节炎。它还可以提供救济病人接受化疗。

由于其非永久性影响,这个治疗平台可以解决一个不满足患者需要大量的长期(数周甚至数月),但可逆疼痛,Yaksh说。

“战争认为年轻的运动员或受伤的战士的疼痛可能解决与伤口愈合,”他说。“我们不会想要永久删除这些人感知疼痛的能力,特别是如果他们有很长的寿命。CRISPR /死Cas9方法提供了这个人口替代治疗服务干涉在疼痛管理领域迈出的重要一步”。

加州大学圣地亚哥分校的研究人员和Navega下一步将优化两种方法(CRISPR和锌手指)针对人类NaV1.7遗传密码的基因。在非人灵长类动物的试验测试有效性和毒性。研究人员希望申请一个印第安纳州和两年开始人体临床试验。