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新的CRISPR / Cas9疗法可以抑制衰老

2019-10-10 06:40

与早衰 相同年龄的两只老鼠。左侧较 大且较健康的小鼠接受基因治疗,而右侧 小鼠则不接受基因治疗。图片来源:Salk Institute


衰老是 导致许多虚弱状况的主要风险因素,包括心脏病,癌症和 阿尔茨海默病等。这使得 对抗衰老疗法的需求变得更加迫切。现在,Salk研究所 的研究人员已经开发出一种新的基因疗法来帮助减缓衰老过程。


该研究结果于2019年2月18日发表在“ 自然医学杂志上,重点介绍了一种新的CRISPR / Cas9基因组编辑疗法,该疗法可以抑制Hutchinson-Gilford早衰综 合症患者的老化加速老化,这种罕 见的遗传疾病也折磨着人类。这种治 疗方法提供了对加速衰老所涉及的分子途径的重要见解,以及如 何通过基因疗法减少有毒蛋白质。


“衰老是 一个复杂的过程,细胞开始失去其功能,因此我 们必须找到有效的方法来研究衰老的分子驱动因素,”Salk基因表达实验室教授,资深作者Juan Carlos Izpisua Belmonte说。这篇论文。“早衰是 一种理想的衰老模式,因为它 允许我们设计干预措施,对其进 行改进并再次快速测试。”


由于早 期发作和快速进展,早衰是由LMNA基因突 变引起的一组退行性疾病中最严重的形式之一。老鼠和 患有早衰的人都表现出许多衰老的迹象,包括DNA损伤,心脏功 能障碍和寿命显着缩短。LMNA基因通 常在细胞内产生两种相似的蛋白质:核纤层蛋白A和核纤层蛋白C.早期将核纤层蛋白A的产生转移到progerin。Progerin是一种 缩短的有毒形式的lamin A,随着年 龄的增长而累积,并且在 早衰患者中会加剧。


“我们的目标是减少LMNA基因突变导致细胞内progerin积累的毒性,”共同第一作者,Izpisua Belmonte实验室的研究员Hsin-Kai Liao说。“我们推断,早期可以通过CRISPR / Cas9靶向破坏核纤层蛋白A和progerin来治疗早衰。”


Salk研究人员使用基于CRISPR / Cas9的基因 疗法治疗小鼠的早衰。图片来源:Salk Institute


研究人员利用CRISPR / Cas9系统将 基因治疗传递到表达Cas9的早衰 小鼠模型的细胞中。注射腺相关病毒(AAV),其含有两种合成指导RNA和报告基因。指导RNA将Cas9蛋白质引入DNA上的特定位置,在那里 它可以进行切割以使核纤层蛋白A和progerin无功能,而不会 破坏核纤层蛋白C.报告者 帮助研究人员追踪被AAV感染的组织。


在治疗结束两个月后,小鼠更强壮,更活跃,心血管健康得到改善。他们表 现出主要动脉血管退化减少和心动过缓的发作延迟(心率异常缓慢) - 在早衰 和老年时常见的两个问题。总体而言,治疗的 早衰小鼠具有与正常小鼠相似的活动水平,并且它 们的寿命增加了大约25%。


“一旦我 们提高了病毒感染各种组织的效率,我们相 信我们能够进一步延长寿命,”Izpisua Belmonte实验室 的博士后研究员Pradeep Reddy说。 。


总之,结果表明使用CRISPR / Cas9系统靶向核纤层蛋白A和progerin可以显 着改善早衰小鼠的生理健康和寿命。这些结 果为科学家最终如何能够针对人类衰老的分子驱动因素提供了重要的新理解。


未来的 努力将集中在使治疗更有效,并将其 改进为人类使用。目前,没有治愈早衰的方法,因此可以控制症状,并在出 现并发症时予以治疗。


“这是基 因编辑疗法首次应用于治疗早衰综合征,”Roger Guillemin主席持有者Izpisua Belmonte说。“它需要一些改进,但与其 他可用选择相比,其负面影响要小得多。这对于 治疗早衰来说是一个令人兴奋的进步。”#清风计划# #健康真探社#


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