2021年6月16日

科学家展示了治疗囊性纤维化的新方法

北卡罗来纳大学医学院的科学家们领导了一项研究人员的合作，展示了一种潜在的强大的治疗囊性纤维化(CF)和其他各种疾病的新策略。它涉及一种叫做寡核苷酸的小核酸分子，可以纠正一些导致CF的基因缺陷，但现有的调节剂疗法无法解决。研究人员使用了一种新的传递方法，克服了将寡核苷酸送入肺细胞的传统障碍。

正如科学家在杂志上报道的那样核酸研究他们在来自CF患者和小鼠的细胞中证明了他们的方法的惊人有效性。

“与我们寡核苷酸该研究的资深作者Silvia Kreda博士说，他是北卡罗来纳大学医学系和北卡罗来纳大学生物化学与生物物理系的副教授，也是北卡罗来纳大学医学院马尔西科肺研究所的成员。

科学家展示了治疗囊性纤维化的新方法 — 用寡核苷酸+ OEC处理的小鼠肺中的蛋白表达(绿色)，纠正细胞中的剪接缺陷。资料来源:北卡罗来纳大学教堂山医学院

Kreda和她的实验室与Rudolph Juliano博士领导的团队合作进行了这项研究，他是北卡罗来纳大学药理学学系的Boshamer杰出荣誉教授，也是生物技术初创公司Initos Pharmaceuticals的联合创始人兼首席科学官。

在美国，大约有3万人患有CF，这是一种遗传性疾病，基因突变导致一种名为CFTR的重要蛋白质的功能缺失。如果没有CFTR，肺和上呼吸道的粘液会脱水，极易受到细菌感染，这种感染经常发生，并导致进行性肺损伤。

目前CF的治疗包括CFTR调节剂药物，在许多情况下可以有效恢复部分CFTR功能。然而，CFTR调节剂不能帮助大约10%的CF患者，通常是因为潜在的基因缺陷类型被称为剪接缺陷。

CF和拼接缺陷

剪接是发生在基因被复制出来或转录成临时的RNA链。然后，酶和其他分子的复合物将RNA链切割并重新组装，通常是在删除某些不需要的片段后。剪接发生在大多数人类基因中，细胞可以以不同的方式重新组装RNA片段，因此一个基因可以制造出不同版本的蛋白质。然而，剪接缺陷可导致许多疾病——包括CFTR基因转录本剪接错误时的CF。

原则上，适当设计的寡核苷酸可以纠正某些类型的剪接缺陷。近年来，美国食品和药物管理局已经批准了两种用于遗传性肌肉疾病的“剪接开关寡核苷酸”疗法。

但在实践中，对某些器官来说，将寡核苷酸送入细胞，并到达细胞内可以纠正RNA剪接缺陷的位置是极具挑战性的。

Kreda说:“将高浓度的寡核苷酸送入肺部以治疗肺部疾病尤其困难。”

治疗性寡核苷酸被注入血液时，必须经受生物系统的长期考验，这些生物系统旨在保护人体免受病毒和其他不需要的分子的侵害。即使寡核苷酸进入细胞，大多数通常被困在称为核内体的囊泡中，并在它们发挥作用之前被送回细胞外或被酶降解。

新的交付策略

由Kreda、Juliano和他们的同事开发的策略克服了这些障碍，他们为剪接开关寡核苷酸添加了两个新特征:首先，寡核苷酸连接到短的蛋白质类分子，称为多肽，旨在帮助它们在体内分布并进入细胞。其次，有一个单独的处理小分子被称为OECs，由Juliano和Initos开发，它可以帮助治疗性寡核苷酸逃脱它们在核内体中的陷阱。