一种新的CRISPR/Cas9疗法可以抑制衰老
衰老是许多使人衰弱的疾病的主要风险因素,包括心脏病、癌症和阿尔茨海默病等等。这使得抗衰老疗法的需求更加迫切。现在,索尔克研究所的研究人员已经开发出一种新的基因疗法来帮助减缓衰老过程。
该研究结果于2019年2月18日发表在该杂志上自然医学,重点介绍了一种新的CRISPR/Cas9基因组编辑技术治疗可以抑制在患有哈钦森-吉尔福德早衰症的老鼠身上观察到的加速衰老,这是一种罕见的遗传疾病,也折磨着人类。这种治疗提供了重要的洞察参与加速衰老的分子途径,以及如何通过减少有毒蛋白质基因治疗.
“衰老是一个复杂的过程,细胞开始失去功能,因此对我们来说,找到有效的方法来研究衰老的分子驱动因素至关重要,”索尔克基因表达实验室教授、该论文的高级作者胡安·卡洛斯·伊兹皮苏亚·贝尔蒙特(Juan Carlos Izpisua Belmonte)说。“早衰症是一种理想的衰老模型,因为它使我们能够设计一种干预措施,完善它,并快速再次测试。”
与一个早发性早衰症是由LMNA基因突变引起的一组退行性疾病中最严重的形式之一。患有早衰症的小鼠和人类都表现出许多衰老的迹象,包括DNA损伤、心脏功能障碍和急剧缩短寿命.LMNA基因通常在细胞内产生两种相似的蛋白质:层蛋白a和层蛋白c。早衰症将层蛋白a的产生转变为早衰蛋白。早衰素是一种缩短的有毒形式的层蛋白a,随着年龄的增长而积累,并在患有早衰症的人身上加剧。
“我们的目标是减少LMNA基因突变导致细胞内黄激素积累的毒性,”共同第一作者、Izpisua Belmonte实验室的工作人员廖新凯说。“我们推断,早衰症可以通过CRISPR/ cas9靶向层蛋白A和早衰素的破坏来治疗。”
研究人员利用CRISPR/Cas9系统将基因疗法传递到表达Cas9的早衰症小鼠模型的细胞中。一种腺相关病毒(AAV)被注射含有两个合成的引导rna和一个报告基因。引导RNA将Cas9蛋白带到DNA上的特定位置,在那里它可以切割使层蛋白a和黄激素失去功能,而不破坏层蛋白c。记者帮助研究人员跟踪被AAV感染的组织。
治疗两个月后,小鼠变得更强壮、更活跃,心血管健康状况也有所改善。结果显示,主要动脉血管退化程度降低,心动过缓(心率异常缓慢)的发作时间推迟——这是早衰症和老年患者常见的两个问题。总的来说,接受治疗的早衰症小鼠的活动水平与正常小鼠相似,它们的寿命增加了大约25%。
“一旦我们提高了病毒感染大范围组织的效率,我们有信心能够进一步延长寿命,”伊兹皮苏亚·贝尔蒙特实验室的博士后、该论文的作者普拉迪普·雷迪(Pradeep Reddy)说。
综上所述,这些结果表明,使用CRISPR/Cas9系统靶向层蛋白A和早衰症小鼠可以显著改善其生理健康和寿命。这些结果为科学家如何最终能够锁定人类衰老的分子驱动因素提供了重要的新认识。
未来的努力将集中在使治疗更有效,并将改进它用于人类。目前,还没有治愈早衰症的方法,因此症状得到控制,并发症在出现时得到治疗。
Roger Guillemin主席Izpisua Belmonte说:“这是基因编辑疗法首次应用于治疗早衰综合征。”“它需要一些改进,但与其他选择相比,它的负面影响要小得多。这是一项令人兴奋的进展儿童的早衰症."
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