在基因治療中添加基于植物的化合物可以改善治療效果
基因療法為那些免疫系統(tǒng)缺乏和以血液為基礎(chǔ)的疾病(例如鐮狀細胞性貧血和白血病)提供了廣闊的治療前景。這些曾經(jīng)需要進行骨髓移植的疾病,現(xiàn)在可以通過修改患者自身的血液干細胞來糾正潛在的遺傳問題而得到成功治療。
但是,當(dāng)今管理基因療法的標(biāo)準(zhǔn)流程既昂貴又耗時,這是將健康基因傳遞到患者血液干細胞中以糾正遺傳問題所需的許多步驟的結(jié)果。
Scripps Research的科學(xué)家在《血液》(Blood)雜志上發(fā)表的一項發(fā)現(xiàn)中認為,他們找到了一種方法來避開當(dāng)前的一些難題,從而產(chǎn)生了一種更有效的基因傳遞方法,可以節(jié)省成本并改善治療效果。
如果您可以通過單一基因遞送治療而不是在幾天內(nèi)進行多次治療來修復(fù)血液干細胞,則可以減少臨床時間和費用,從而消除了這種方法的某些局限性。
新發(fā)現(xiàn)集中在與白藜蘆醇密切相關(guān)的小分子咔酚A,白藜蘆醇是葡萄和其他植物產(chǎn)生的天然化合物,在紅酒中發(fā)現(xiàn)。白藜蘆醇是眾所周知的抗氧化劑和消炎藥。與白藜蘆醇相似,卡巴酚A具有抗炎作用,但在本研究中,它起著不同的作用。
Torbett和他的團隊對白藜蘆醇和類似類型分子的獨特化學(xué)性質(zhì)產(chǎn)生了興趣,并想知道它們是否能夠使用于基因治療的病毒載體傳遞基因,從而更容易地進入血液干細胞。這將是很重要的,因為干細胞,尤其是自我更新的造血干細胞,對病毒具有許多保護屏障,使它們難以滲透基因治療。
托貝特說:“這就是造血干細胞基因治療受到打擊或失敗的原因。” “我們看到了一種可能使治療過程顯著提高效率的方法。
目前,基因療法的治療過程需要從患者血液中分離出非常少量的造血干細胞。這些年輕細胞可以自我更新并產(chǎn)生所有其他類型的血細胞。然后,治療基因通過專門設(shè)計的病毒(稱為“慢病毒載體”)傳遞到這些細胞,該病毒利用病毒的天然知識將新的遺傳信息插入活細胞。
然而,造血干細胞對病毒攻擊具有高度的抵抗力。它們以被稱為干擾素誘導(dǎo)的跨膜(IFITM)蛋白的結(jié)構(gòu)來保護自己,該蛋白會攔截慢病毒載體。因此,Torbett說,要成功地將基因傳遞到造血干細胞中,可能需要進行許多嘗試,并且需要大量昂貴的基因治療載體。
Torbett和他的研究小組發(fā)現(xiàn),通過向人類造血干細胞中添加類似白藜蘆醇的化合物卡巴酚A和慢病毒載體混合物,這些細胞可以降低其天然防御能力,并使載體更容易進入。一旦將經(jīng)過處理的干細胞放入小鼠體內(nèi),它們就會分裂并產(chǎn)生包含新遺傳信息的血細胞。
該方法的另一個主要優(yōu)點是時間:如果可以在更短的時間內(nèi)完成血液干細胞的基因遞送治療,則可以更快地將細胞重新施用給患者。托貝特說,這不僅使患者的治療更加方便,而且還有助于確保干細胞不會失去自我更新的特性。干細胞在體外存在并被操縱的時間越長,它們越有可能失去自我產(chǎn)生并最終糾正疾病的能力。
Torbett和他的團隊正在繼續(xù)研究干細胞固有的抗遺傳修飾性的根本原因,目的是進一步提高治療效率并降低成本。由于許多可以通過基因療法治療的疾病都會影響兒童,托貝特說,他感到迫切需要將這一發(fā)現(xiàn)從實驗室推進到臨床。
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