转基因干细胞可能用于治疗X-SCID

在西雅图举行的美国基因治疗学会(ASGT)第十届年会上，一项研究展示了人类干细胞的治疗利用，包括对x连锁严重联合免疫缺陷(XSCID或“气泡男孩”疾病)的潜在应用。

x连锁严重联合免疫缺陷(XSCID)是一种罕见的遗传性疾病，由一种称为共同γ链(?c)的必需免疫激素受体缺陷引起，发现于淋巴细胞和其他免疫血细胞表面。

XCID患者的免疫细胞缺乏这种受体，不能正常发育，也不能正常发挥功能，保护患者免受感染。

由路易吉·纳尔迪尼博士领导的一组科学家圣拉斐尔基因治疗研究所、米兰及Sangamo生物科学公司他正在开发一种新的方法，对胚胎干细胞和组织干细胞进行基因修饰，用于治疗。这种方法可能应用于许多疾病，包括X-SCID。

利用Sangamo开发的技术，科学家们在人类干细胞中实现了前所未有的基因校正或精确添加基因。

该研究的主要作者安吉洛·隆巴多博士说:“这是干细胞潜在治疗用途的重大进步。”“干细胞是人体再生和修复的自然资源，能够有效地将治疗基因插入预定位置或纠正患者干细胞中的突变基因，可能使我们能够为许多遗传疾病提供长期解决方案。Sangamo的ZFN™技术和我们高效的病毒传递平台的强大组合是在这些治疗重要细胞中获得前所未有的基因修饰效率的关键因素。”

使用这种方法，基因中的遗传突变可以在细胞中直接纠正或修改，或者在特定的预定位置将基因的新副本添加到基因组中。与传统方法相比，这是一个重大进步，传统方法依赖于随机插入一个新的基因副本到细胞中，以恢复遗传突变基因的缺失功能。

事实上，尽管在许多SCID患者中报道了基因治疗的成功结果，但在某些情况下，由于治疗基因或其插入位点邻近基因的表达改变，基因随机插入细胞基因组可能会导致严重的不良反应。

相比之下，Naldini博士的研究表明，zfn介导的基因编辑可用于纠正IL-2R γ基因(X-linked SCID中的缺陷基因)的突变，并将治疗基因高效地添加到人类造血祖细胞和人类ES细胞基因组中预先确定的“安全港”位点。研究人员之所以选择这个“安全港位点”，是因为它能够允许治疗基因的有效表达，并且能够耐受插入事件而不产生不良影响。

zfn介导的基因编辑克服了标准基因治疗方法的一些主要限制，并有可能提供一种独特的手段，以安全有效的方式使用造血干细胞和胚胎干细胞治疗疾病。

科学家们使用了一种名为锌指dna结合蛋白核酸酶(ZFN)的设计蛋白，这种蛋白质是Sangamo生物科学公司开发的。ZFN可以被设计成在特定位置切割DNA。

Naldini博士的团队利用来自HIV的慢病毒载体的高感染能力来表达ZFN，并为靶细胞中的基因校正提供模板DNA。当他们用适当设计的编码正确基因序列的供体DNA分子将ZFN引入靶细胞时，细胞的DNA修复机制在自然过程中修复了DNA断裂，从而纠正了突变或将新基因精确地插入到目标位点。

使用新的传递系统，在包括造血和胚胎干细胞在内的一组人类细胞中获得了高率的基因编辑。