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纠正未出生婴儿的遗传状况

研究表明在怀孕前三个月的胎儿发育期间治疗哺乳动物遗传疾病的前景

A 遗传 障碍是由基因中人的 DNA 的异常变化或突变引起的病症或疾病。 我们的 的DNA 提供了制造蛋白质所需的代码,然后蛋白质执行我们体内的大部分功能。即使我们 DNA 的某一部分以某种方式发生改变,与其相关的蛋白质也无法再发挥其正常功能。根据这种变化发生的位置,它可能会产生很小的影响或没有影响,或者可能会极大地改变细胞,从而导致 遗传 紊乱或疾病。这种变化是由生长过程中 DNA 复制错误或环境因素、生活方式、吸烟和暴露于辐射引起的。此类疾病会遗传给后代,并在婴儿在母亲子宫中发育时开始发生,因此被称为“出生缺陷”。

出生缺陷可能很轻微,也可能非常严重,可能会影响外观、器官功能以及身体或精神发育的某些方面。每年有数百万儿童出生患有严重的 遗传 状况。这些缺陷可以在怀孕期间检测到,因为它们在怀孕的前三个月内(当器官仍在形成时)很明显。一种称为羊膜穿刺术的技术可用于检测 遗传 通过检测从子宫提取的羊水来检测胎儿的异常情况。然而,即使采用羊膜穿刺术,也无法对其进行治疗,因为在婴儿出生前没有任何选择可以进行任何纠正。有些缺陷是无害的,不需要干预,但另一些缺陷可能性质严重,可能需要长期治疗,甚至对婴儿致命。有些缺陷可以在婴儿出生后不久(例如一周内)得到纠正,但大多数情况下治疗为时已晚。

硫化 遗传 未出生婴儿的状况

革命性的基因编辑技术首次被用来治愈“遗传 卡内基梅隆大学和耶鲁大学的研究人员进行的一项研究显示,小鼠在子宫内胎儿发育过程中出现了“疾病”。众所周知,在胚胎的早期发育过程中(怀孕的前三个月),有许多干细胞(一种未分化的细胞类型,成熟后可以变成任何类型的细胞)正在快速分裂。这是相关的时间点 遗传 如果纠正突变,将减少突变对胚胎到胎儿发育的影响。有可能出现严重的 遗传 甚至可以治愈这种情况,并且婴儿出生时不会出现意外的出生缺陷。

在本研究中发表 自然通讯 研究人员使用了基于肽核酸的基因编辑技术。这项技术以前曾被用来治疗β地中海贫血—— 遗传 血液疾病是指血液中产生的血红蛋白(HB)显着减少,从而影响身体各个部位的正常氧气供应,从而导致严重的异常后果。在这项技术中,创建了称为肽核酸 (PNA)(由合成蛋白质骨架与 DNA 和 RNA 组合而成)的独特合成分子。然后使用纳米颗粒将这些 PNA 分子与“健康且正常”的供体 DNA 一起运输到 遗传 突变。 PNA 和 DNA 的复合物识别某个位点的指定突变,然后 PNA 分子结合并解开突变或缺陷 DNA 的双螺旋。最后,供体 DNA 与突变 DNA 结合,并自动建立纠正 DNA 错误的机制。这项研究的主要意义在于,它是在胎儿身上进行的,因此研究人员必须使用类似于羊膜穿刺术的方法,将 PNA 复合物插入怀孕小鼠的羊膜囊(羊水)中,而这些小鼠的胎儿携带着 PNA 复合物。 基因 导致β地中海贫血的突变。 注射一次 PNA 后,6% 的突变得到纠正。 这些小鼠的疾病症状有所改善,即血红蛋白水平在正常范围内,这可以解释为小鼠的病情“治愈”了。 他们还显示出更高的存活率。 这种注射在一个非常有限的范围内,但研究人员希望如果注射多次,可以获得更高的成功率。

该研究具有相关性,因为没有发现脱靶现象,并且只校正了所需的 DNA。 像 CRISPR/Cas9 这样的基因编辑技术虽然更容易用于研究目的,但它仍然存在争议,因为它会切割 DNA 并在损伤脱靶的正常 DNA 时执行异位错误。 由于这种限制,它们并不适合设计疗法。 考虑到这个因素,当前研究中显示的方法只与目标 DNA 结合并修复它,并且显示零异地错误。 这种有针对性的品质使其成为治疗的理想选择。 目前设计中的这种方法也有可能在未来用于“治愈”其他疾病。

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{您可以通过单击下面引用来源列表中给出的 DOI 链接来阅读原始研究论文}

来源(S)

Ricciardi AS 等。 2018. 用于位点特定基因组编辑的子宫内纳米颗粒递送。 自然通讯https://doi.org/10.1038/s41467-018-04894-2

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