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基因编辑技术治疗早衰症研究获重大突破

创作时间:
作者:
@小白创作中心

基因编辑技术治疗早衰症研究获重大突破

引用
nature
4
来源
1.
https://www.nature.com/research-intelligence/hutchinson-gilford-progeria-syndrome-and-premature-aging
2.
https://people.ucas.ac.cn/~changchen
3.
https://www.cnic.es/en/noticias/pnas-cnic-scientists-identify-key-cell-type-strategies-prevent-atherosclerosis-progeria
4.
https://www.progeriaresearch.org/2024/07/24/nytarticle2024/

早衰症(Hutchinson-Gilford Progeria Syndrome, HGPS)是一种极其罕见且严重的遗传性疾病,患者通常在出生后一年左右开始出现快速衰老的症状,包括生长迟缓、脱发、皮肤老化、关节僵硬及心血管疾病等。这种疾病由LMNA基因突变引起,导致异常蛋白质——早衰蛋白(progerin)产生,从而引发细胞核不稳定和组织器官损伤。

目前,早衰症尚无根治方法,治疗主要以缓解并发症为主。然而,近年来,基因编辑技术为治疗这种罕见疾病带来了新的希望。

最近发表在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上的一项研究表明,西班牙国家心血管研究中心(CNIC)的科学家们在早衰症的基因治疗研究中取得了重要进展。研究团队发现,在早衰症小鼠模型中,通过基因编辑技术消除血管平滑肌细胞中的早衰蛋白可以有效预防动脉粥样硬化。

早衰症是一种极其罕见的遗传疾病,全球发病率约为1/2000万,目前估计全球仅有不到400名儿童患有此病。尽管患者通常不具有常规心血管风险因素(如高胆固醇、肥胖、吸烟等),但大多数患者最终会因动脉粥样硬化的并发症而死亡,平均寿命仅为15岁左右。

早衰症由LMNA基因突变引起,该突变导致核纤层蛋白A(lamin A)的异常形式——早衰蛋白的表达。早衰蛋白的积累会导致细胞和身体系统的多种缺陷。近年来,动物模型研究显示,通过基因编辑技术可以纠正这种突变,消除早衰蛋白并恢复lamin A的表达,从而减轻症状并延长寿命。

为了优化可能用于早衰症患者的基因治疗方法,研究人员需要确定消除早衰蛋白最有益的细胞类型。此前,CNIC的Vicente Andrés博士团队开发了HGPSrev小鼠模型,该模型在所有细胞中表达早衰蛋白并缺乏lamin A,但允许在特定细胞类型和疾病阶段消除早衰蛋白并恢复lamin A。

在最新研究中,研究团队进一步探讨了在内皮细胞或血管平滑肌细胞中抑制早衰蛋白和恢复lamin A是否可以避免动脉粥样硬化。这两种细胞类型在动脉壁中发挥重要作用,并与普通人群中动脉粥样硬化的发生密切相关。

研究结果表明,消除血管平滑肌细胞中的早衰蛋白可以有效预防早衰症小鼠的动脉粥样硬化,而内皮细胞中的早衰蛋白消除则效果不明显。这一发现为进一步优化基因治疗策略提供了重要线索,有助于开发更有效的治疗方法,从而改善早衰症患者的预后。

这项研究不仅加深了我们对早衰症发病机制的理解,更为未来开发针对性治疗方案提供了新的方向。随着基因编辑技术的不断进步,我们有理由期待,这种罕见的遗传疾病有望在不久的将来得到更有效的治疗。

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