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设计基因疗法

2019-01-26 09:02:00 • 来源：

EMBL的科学家提高了名为睡美人的基因组工程工具的效率，该工具在白血病和淋巴瘤治疗的临床试验中显示出前景。在今天发表在Nature Communications上的一项研究中，他们揭示了他们希望最终会带来更好的患者结果的结构信息。

设计基因疗法

“基于这种结构，我们设计的新变种的效率已经比目前最高效的效率提高了30%，”负责EMBL工作的Orsolya Barabas说。“这可能听起来不是很多，但对于只有几个月预后的患者，等待3周的治疗比等待整整一个月要好。”

睡美人是一种转座子，或“跳跃基因”，目前正用于B细胞白血病和淋巴瘤的临床试验。在这些治疗中，睡美人被用来将一个基因插入T细胞 - 白细胞，帮助追踪并消除从患者身上采集的致病微生物等威胁。将经遗传修饰的T细胞注射回患者体内，在那里他们的新基因使他们能够寻找并摧毁癌细胞。该技术比目前的方法更便宜，更容易应用，目前的方法主要依靠改良的病毒作为递送者，因此它正迅速进入临床实践，并吸引制药业的投资。

该方法的一个瓶颈是设计和选择治疗性T细胞需要时间。T细胞可以更快地被修改和移植，患者的治疗预后越好，并且成本越低。然而，到目前为止，基于类似分子的结构，提高治疗效率的努力是受过教育的猜测。Barabas实验室的博士后Franka Voigt确定了睡美人活跃领域的结构。EMBL科学家与德国Paul Ehrlich研究所的ZoltánIvics实验室合作，设计了对该结构的改变，使其更好地工作。

比CRISPR更有效

与其他基因组工程方法(如CRISPR / Cas9)相比，像睡美人这样的转座子对于插入基因的治疗具有优势。研究人员可以使CRISPR / Cas9在特定点切割基因组 - 使其成为消除遗传错误的理想选择 - 但它不会插入任何遗传物质; 该基因是单独添加的，并且只是细胞修复切割机器的几种选择之一。相比之下，睡美人将额外的遗传物质直接插入基因组中 - 而EMBL科学家的增强现在使其更加高效。

“理想情况下，你想要结合CRISPR的目标和睡美人的效率 - 但这证明非常非常困难，”Barabas说，“所以追求每个人最擅长的应用是有意义的，至少对于暂时。“

到目前为止，努力指导睡美人将货物插入特定地点是不成功的。它随机插入了额外的遗传物质，因此存在一种风险 - 尽管很小 - 加入可能破坏细胞的基因组。为了最大限度地降低这种风险，目前正在试验的疗法包括仔细选择哪些T细胞注射回患者，这需要时间。

科学家们正在继续设计突变，试图进一步提高睡美人的效率。与此同时，Barabas的实验室努力揭示与其作用的DNA结合的整个分子的结构，因为这可以为进一步改进提供见解。这些未来的改进可能使基于睡美人的疗法可用于其他条件，如实体肿瘤，目前睡美人的版本效率不高。

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