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Tissue Eng Part A:利用CRISPR阻止组织损伤及其导致的慢性疼痛

来源:生物谷 2017-03-15 22:59


2017年3月15日/生物谷BIOON/---对数百万患者而言,没有什么比慢性背痛或慢性关节痛让人体更加虚弱。它的感觉就像是一生的痛苦。

但是,在一项新的研究中,美国犹他大学生物工程助理教授Robby Bowles和同事们证实利用一种基于CRISPR/Cas9的表观基因组编辑方法,抑制炎性细胞因子受体(特别是TNFR1和IL1R1),改变细胞对炎性环境作出的反应,从而抑阻止慢性疼痛。相关研究结果于2017年2月28日在线发表在Tissue Engineering Part A期刊上,论文标题为“CRISPR-Based Epigenome Editing of Cytokine Receptors for the Promotion of Cell Survival and Tissue Deposition in Inflammatory Environments”。

Bowles说,“这一方法也可用于治疗很多炎性相关疾病。它可能能够用于治疗关节炎。它也可能能够用于治疗细胞中,然后将这些细胞运送到炎性环境中,从而抑制炎症。”

在慢性背痛中,当炎症让细胞释放导致组织分解的分子时,椎间盘突出便是组织损伤的结果。通常而言,炎症是大自然的一种改变免疫系统修复组织损伤或应付感染的方式。但是慢性炎症能够导致组织退化和疼痛。

Bowles团队在人脂肪干细胞(human adipose-derived stem cell, hADSC)中,利用这种基于CRISPR/Cas9的表观基因组编辑方法,靶向作用于TNFR1和IL1R1基因的调节元件,抑制这些基因的表达,阻止细胞死亡和抑制这些细胞产生破坏组织和导致慢性疼痛的分子。这就是说,他们并不是利用CRISPR/Cas9工具编辑或替换基因实现这一点的。相反,他们调节基因开启和关闭的方式,从而让细胞免受炎症和阻止组织分解。

Bowles说,“因此,它们不会对炎症作出反应。它破坏这种导致组织退化和疼痛的慢性炎症模式。我们并不改变你的遗传密码。我们改变哪些基因表达。在正常情形下,细胞自己做到这一点,但是我们对这些细胞进行工程控制,从而告诉它们开启和关闭哪些基因。”

鉴于研究人员知道他们能够做到这一点,医生们将能够通过直接注射到受影响的区域来修饰这些基因,延缓组织退化。就背痛而言,病人可能接受椎间盘切除术,切除遗传椎间盘突出的一部分从而缓解这种疼痛,但是脊髓附近的组织可能继续分解,从而在未来导致疼痛产生。这种方法可能通过阻止组织损伤避免进一步的外科手术。

Bowles说,“我们希望这会阻止组织退化,而且病人可能避免在未来接受任何外科手术。但是病人要有耐心。一些人可能仍然需要接受外科手术,但是可能延缓接受这种手术。”

迄今为止,Bowles团队开发出一种能够运送这种基因疗法的病毒,并且针对这一系统申请了专利。他们希望在收集初始数据之后,在人体中开展临床试验,但是Bowles认为它可能需要大约10年的时间将这种方法用于病人体内。(生物谷 Bioon.com)

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原始出处:

Niloofar Farhang, Jonathan M. Brunger, Joshua D. Stover et al. CRISPR-Based Epigenome Editing of Cytokine Receptors for the Promotion of Cell Survival and Tissue Deposition in Inflammatory Environments. Tissue Engineering Part A, Online Ahead of Print: February 28, 2017, doi:10.1089/ten.tea.2016.0441

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