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Science子刊:使用CRISPR寻找肌肉营养不良的治疗方法

来源:本站原创 2020-03-26 22:02

2020年3月27日讯/生物谷BIOON/---CRISPR-Cas9基因编辑技术以其在纠正遗传疾病中的潜在作用而闻名。但是它也可以用于寻找潜在疾病的关键基因,从而根据找到的靶点开发有效的药物。

近日,由波士顿儿童医院的Louis Kunkel博士和研究员Angela Lek博士领导的一项新研究表明:CRISPR-Cas9技术可以帮助研究者们更好地了解肌营养不良症(FSHD)并探索潜在的治疗方法。众所周知,FSHD会导致面部,肩膀和上臂肌肉无力,而且没有有效的治疗方法。

(图片来源:www.pixabay.com)

在FSHD中,通常主要在胎儿发育过程中活跃的DUX4基因被不适当地“打开”。这会导致有毒的DUX4蛋白在肌肉细胞中异常表达,从而导致细胞死亡和肌肉无力的结果。

Kunkel,Lek及其同事想知道是否可以靶向其他基因来预防或弥补这一问题。他们决定使用CRISPR-Cas9系统地突变基因组中的特定基因。他们的目标是:找到被敲除的基因,即使DUX4蛋白存在的情况下也能使人的肌肉细胞存活。

CRISPR-Cas9筛选产生了大约六个比较符合要求的“靶标”。其中有几个基因在细胞对低氧条件或缺氧的反应中起作用。事实证明,那是DUX4导致细胞死亡的主要驱动力。当研究小组将肌肉细胞暴露于已知能抑制这种低氧反应的化合物时,这些细胞就可以存活。

Kunkel说:“我们的结果表明敲除参与低氧信号传导的关键基因可以使细胞对DUX4的毒性不敏感,并防止它们死亡。”

更进一步,该团队从实际患有FSHD的患者中提取肌肉细胞并且创建了肌肉细胞系。当用相同的化合物治疗时,这些细胞产生的疾病相关生物标志物明显降低。最后,研究人员创建了两个FSHD的斑马鱼模型。当他们将鱼暴露于抑制缺氧信号的化合物时,鱼的肌肉结构和功能得到改善,游泳活动能力也得到了增强。(生物谷 Bioon.com)

资讯出处:Using CRISPR to find muscular dystrophy treatments

原始出处:A. Lek el al., "applying genome-wide CRISPR-Cas9 screens for therapeutic discovery in facioscapulohumeral muscular dystrophy," Science Translational Medicine (2020). stm.sciencemag.org/lookup/doi/ … scitranslmed.aay0271
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