信使rna的交付CRISPR-Cas 9工具来提高肌肉力量

突变导致肌肉萎缩与基因编辑CRISPR-Cas9可以修复。ECRC研究员领导的研究小组海伦娜Escobar已经介绍了工具在人类肌肉干细胞首次使用信使rna,从而发现一种方法适用于治疗应用。

基因组中它可能只是一个微小的改变,但这小差异会带来致命的后果:肌肉营养不良几乎总是由一个缺陷基因引起的。不同的突变是这群大约50障碍,他们都最终导致一个非常相似的结果。“由于基因缺陷,改变发生在肌肉结构和功能,以便患者体验进行性肌肉萎缩,”西蒙Spuler教授解释说,肌肉系统实验室主管的实验和临床研究中心(ECRC),联合机构总部位于柏林的马克斯·德尔布吕克分子医学中心的亥姆霍兹联合会(MDC)和查利特-柏林夏洛蒂。这种情况可能是致命的尤其是呼吸或心脏肌肉的影响。

该方法已经证明是成功的,老鼠

肌肉营养不良目前无法治愈的,而这正是Spuler和她的团队想要改变。他们最新的论文,这是出现在杂志上核酸分子治疗为临床试验铺平了道路,研制的一个治疗ECRC首次将测试在遗传性肌肉萎缩患者。我们多年来一直追求的想法肌肉干细胞从患病的病人,使用CRISPR-Cas9纠正错误的基因,然后注射治疗细胞回肌肉,这样他们可以增殖和形成新的肌肉组织,”海伦娜Escobar博士解释道,Spuler的实验室的一位博士后研究员,连同她co-last当前论文的作者之一。

,研究人员能够表明,该方法在小鼠患有肌肉萎缩。,“然而,我们的方法有一个捕捉Escobar说,解释:。“我们基因的遗传指令编辑器引入使用质粒的干细胞——这是圆形,双链DNA分子来源于细菌。“但质粒可以无意中融入人类细胞的基因组,这也是双链,然后导致不良影响难以评估。”,这个方法不适合治疗病人,“Escobar说。

有针对性的纠正基因缺陷

所以团队出发去寻找一个更好的选择。他们发现在信使核糖核酸(mRNA)的形式,一个单链RNA分子,最近获得了好评两种Covid-19疫苗作为一个关键组成部分。”疫苗,信使rna分子包含的遗传指令构建病毒的蛋白质,病原体用来侵入人体细胞,”解释基督教Stadelmann Spuler的实验室的博士生。随着西尔维亚Di Francescantonio来自同一个团队,他是这项研究的联合作者之一。“在我们的工作,我们用信使rna分子包含建筑说明基因编辑工具”。

信使rna的干细胞,研究人员利用这一过程被称为电穿孔,暂时使细胞膜渗透到更大的分子。”的帮助下包含的遗传信息的信使rna绿色荧光染料,我们首先证明了信使rna分子进入了几乎所有的干细胞,“Stadelmann解释道。在下一步中,小组使用一种故意改变分子表面的人类肌肉干细胞表明,该方法可以用来纠正基因缺陷目标的方式。

临床试验工作

最后,团队尝试了类似CRISPR-Cas9基因的工具编辑器,不切断DNA,但只有精确的调整在一个地方。“这使我们能够处理更大的精度,然而这个工具并不是适合每一个突变,导致肌肉萎缩症,”Stadelmann解释道。在培养皿实验中,他和他的团队已经能够证明纠正肌肉干细胞一样能够健康细胞的相互融合,形成年轻的肌肉纤维。

“我们正计划推出第一个临床试验五至七患者患有肌肉萎缩症的末尾,“Spuler说。Paul-Ehrlich-Institut (PEI),联邦研究所疫苗和共同参与,负责批准临床试验,一直支持这个想法的咨询会议上,她补充道。当然,我们不能指望奇迹,研究者说,并补充道:“而坐轮椅的患者不会只是站起来,开始走后治疗。但对于许多患者来说,这已经是一个很大的进步,当一个小肌肉,对把握很重要或吞咽功能更好的了。修复的概念更大的肌肉,比如那些需要站立和行走,已经在考虑。“然而,这成为一个真实的治疗,分子工具会变得如此安全,他们会没有任何保留,不仅引入孤立的肌肉干细胞,而且直接进入肌肉退化。

参考:Stadelmann C, Di Francescantonio年代,高山草地,Muthel年代,Spuler年代,Escobar h . mRNA-mediated交付人类主要肌肉干细胞基因编辑工具。——核酸分子治疗。2022年。doi:10.1016 / j.omtn.2022.02.016。

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