Nature子刊：新的基因编辑策略纠正地贫突变

最近，美国耶鲁大学带领的一个研究小组，使用一种新的基因编辑策略，纠正了导致地中海贫血（一种贫血症）的突变。研究人员说，他们的基因编辑技术在小鼠中纠正了致病突变，并减轻了小鼠的疾病。这一发现可能会促使人们研究类似的基因治疗，来治疗遗传性血液病患者。相关研究结果发表在10月26日的《Nature Communications》。

基因编辑技术有治疗家族遗传性血液疾病的潜力，如地中海贫血、镰状细胞性贫血，但其应用在很大程度上限于实验室内的细胞，而不是活的动物。为了能在地中海贫血小鼠中实现基因编辑，放射治疗与遗传学教授Peter M. Glazer和他的同事们开发了一种替代方法，将纳米颗粒、DNA合成片段和一个简单静脉注射结合起来。

这个跨学科研究小组发现了来自骨髓的一种蛋白质，它具有激活干细胞的能力，干细胞是对基因编辑最敏感的细胞。他们将蛋白质与合成分子（被称为PNAs）相结合，PNAs可模仿DNA并结合到靶基因形成三螺旋。这触发了细胞自身的修复过程来修复致病突变。

该研究小组利用生物医学工程教授Mark Saltzman实验室开发的纳米粒子，将PNAs运送到小鼠体内的靶突变。最后一步是使用一个静脉注射，来传递基因编辑包。

研究人员发现，这项技术能够将突变纠正到这样一种程度，即，小鼠不再有地中海贫血的症状。140天后，他们测试了动物的血红蛋白水平，发现它们是正常的。

Glazer说：“基本结果是，我们用装满PNAs的纳米粒子，加上模板DNA和简单的分子静脉输液，实现了足够的基因编辑，来有效地治疗地中海贫血小鼠。”


此外，由于研究团队利用化学反应所产生的微小DNA片段，因此这种技术避免了其他技术的意外结果，像CRISPR一样，当它们改变基因组时可能会引起副作用。Glazer说：“我们证明，我们有着非常低的脱靶效应。”

如果该策略在临床研究中被证明是有效的，它就可能为地中海贫血、镰状细胞病和其他遗传性血液病患者带来新的基因疗法。他说：“我们可以让足够多的细胞得以修正，个体再没有患上贫血症。我们可以实现对症治疗。”

Raman Bahal,et al. In vivo correction of anaemia in β-thalassemic mice by γPNA-mediated gene editing with nanoparticle delivery. Nature Communications.26 October 2016. doi:10.1038/ncomms13304