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基因治疗肌营养不良的男孩:一项勇敢的试验

1990年,英国肌肉营养不良研究员Kay Davies描述了一名61岁男子的罕见病例,他本不应存活,因为一种当时已知的疾病——杜氏肌营养不良症(DMD)。该病由肌营养不良蛋白基因突变引起,通常导致患者在20多岁时死亡。然而,这名男子缺失了46%的基因,却仍能拄拐行走,这一发现为基因治疗提供了关键线索。

杜氏肌营养不良症每几千个男孩中约有一例,女孩罕见。患者通常在十几岁失去行走能力,20多岁时死亡,目前治疗手段有限。现在,基于该男子的遗传缺陷,研究人员开发了“微肌营养不良蛋白基因”——一种缩短但仍具功能的基因拷贝。其大小足以装入病毒载体,用于基因治疗。三个美国团队(Sarepta Therapeutics、Solid Biosciences和辉瑞)已准备启动临床试验,首个研究将于下月在俄亥俄州国家儿童医院开始。

微肌营养不良蛋白基因的设计灵感来自自然突变。冷泉港生物学家Jason Seltzer指出,肌营养不良蛋白基因是人类第三大基因,超过病毒载量三倍以上。2002年,科学家Harper和Chamberlain去除了基因中不必要的部分,使其缩短至约4000个密码子。Harper说:“这是基于病人已知生物学的理性设计。”虽然微型基因不完美,但医生希望接受治疗的男孩能像那位61岁男子一样,带着轻度残疾存活,而非早逝。

基因治疗通过病毒载体将替代基因递送入细胞,为DMD带来新希望。然而,技术挑战曾延迟应用:需要找到能有效传递到心脏、横膈膜和四肢肌肉的病毒,并大规模生产微基因和病毒。动物实验已显示积极结果,法国Genethon中心发布视频显示,经微基因治疗的金毛猎犬能跳过障碍物,而未治疗犬则无法做到。

其他生物技术公司如Exonics和Editas Medicine正探索CRISPR基因编辑技术,以修复基因突变而非添加新基因。但CRISPR技术尚新,人体试验仍需数年。家长强烈要求孩子参与微基因试验,计划纳入两组男孩:3个月至3岁婴儿,以及3至7岁儿童。他们将通过静脉注射接受高剂量病毒载体。

俄亥俄州立大学的Louise Rodino-Klapac与基因治疗专家Jerry Mendell领导研究,Mendell表示这是首次尝试用微基因疗法到达全身肌肉,以达“治疗效果”。尽管高风险,医生相信越早治疗成功率越高。Rodino-Klapac说:“问自己‘我要做基因治疗吗?’是一个重大决定。但现有证据表明,如果孩子年幼,就有理由乐观。”我们期待这项基因疗法为杜氏肌营养不良儿童带来生存希望。

(责任编辑:泉水)