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CRISPR技术如何助力寻找帕金森病新药?

来源:药明康德 2017-06-09 12:26



近日,来自美国中佛罗里达大学(University of Central Florida, UCF)的科学家们通过前沿的DNA编辑技术CRISPR,创造出了一种新的细胞模型,这个模型可以帮助科研人员更快更方便的筛选治疗帕金森病的药物。这项研究发表在了自然出版集团旗下的《Scientific Reports》上。

帕金森病(Parkinson’s disease)是一种常见的神经退行性疾病,数据显示中国有超过200万名患者。引起该病的具体原因并不清楚,因此也没有能根治疾病的药物。病理学上能够观察到大脑中一类负责产生多巴胺的神经元逐渐死亡,从而导致患者的运动机能出现障碍。主要症状包括肌肉僵硬、四肢震颤和运动功能受损。

在这些死亡的多巴胺神经元中,研究发现有大量叫做α-synuclein的蛋白非正常聚积,从而严重影响神经细胞正常功能,并导致神经细胞死亡。正常人大脑中会表达α-synuclein蛋白,它与神经突触信号传导和突触前神经递质的释放有关。帕金森病患者的脑内α-synuclein非正常聚积从而引发疾病,虽然机理还没有研究得很透彻,但是α-synuclein蛋白依然是帕金森病药物研发的主要靶点。

CRISPR技术是近几年来迅速兴起的一种崭新的DNA编辑技术。它来自于细菌和古菌中,通过与核酸酶Cas9合作,可以准确地编辑DNA遗传序列,同时不影响细胞的正常功能。由于其设计简单和操作容易等特点,一经发现就迅速在生物学和医学研究中占据了重要的地位。

通过CRISPR技术,中佛罗里达大学的科学家们改造了细胞中α-synuclein蛋白的基因SNCA,给其加上了一个来自于萤火虫的荧光蛋白。每当细胞表达一个α-synuclein蛋白时,就会发出一定量的荧光。通过检测细胞发出的荧光强度,就可以准确地测量细胞中表达的α-synuclein蛋白量。相比于传统测量方法需要杀死细胞后才能测量其中的蛋白含量,这个新方法不仅能够测量活细胞中的蛋白表达量,还能够对蛋白表达进行实时测量。

而且,科研人员还创建了一个稳定表达荧光α-synuclein蛋白的细胞系,使用这个细胞系可以进行帕金森病药物的筛选。他们希望找到能够降低α-synuclein蛋白表达量的化合物,从而不仅能够研究引起α-synuclein蛋白非正常聚积的机理,还能找到潜在的治疗或预防帕金森病的药物。

这项研究的通讯作者Subhrangshu Guhathakurta博士表示:“有了一个像荧光这样非常容易测量的标记之后,我们就可以进行高通量筛选,从化合物库中寻找潜在的药物。”

我们希望科研人员能够利用这个模型开展进一步研究,早日为帕金森病患者带来有望治愈该病的新药。(生物谷Bioon.com)
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