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一种全新的A型血友病基因疗法——让自身细胞制造凝血因子

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发表于 2020-3-13 10:48:16 | 显示全部楼层 |阅读模式
  患有血友病的儿童(和成年人)形成血栓的速度很慢,因此不断有不受控制的出血风险。即使皮肤没有破裂,跌倒或简单的脚趾根也可能成为严重的医学问题:内部出血会导致肌肉和关节永久受损。定期更换缺失或功能异常的凝血因子可以使血友病得到控制,但该蛋白必须每周注入多次,终身使用。
  对于最常见的血友病A型,严重情况下,患者必须隔天输注VIII因子。但是,如果相反,他们可以自己制造因子VIII,该怎么办?数十年来,科学家一直试图通过基因疗法来做到这一点,但遇到了障碍。
  波士顿儿童医院心脏外科的研究员Juan Melero-Martin博士说:“VIII因子的基因非常庞大。”“你可以尝试通过病毒来传递它,但要么该基因不适合该病毒,要么该病毒可以携带但不能将该基因永久地插入基因组。有人尝试过截断该基因。”
  因此,相反,Melero-Martin的团队设计了一种全新的A型血友病基因疗法-由患者自己的工程细胞制造的血管提供。在最近的一项研究中,他们表明该方法适用于小鼠。他说:“借助我们的系统,我们能够引入完整的VIII因子蛋白质。”
  基因治疗植入物?
  2011年,Melero-Martin及其同事证明,从人血中分离出的某些细胞可以与某种干细胞混合并植入小鼠体内,从而将特定的蛋白质分泌到血液中。细胞的DNA添加了遗传密码,指示它们分泌促红细胞生成素,一种刺激红细胞生成的激素。当将细胞混合物注射到贫血小鼠中时,自发形成血管网,内衬工程细胞。在一周之内,这些血管顺应了动物自身的血液循环,将促红细胞生成素释放到他们的血液中,并恢复了红细胞的产生。
  这项发表在《血液进展》上的新研究使用了一种类似的方法来治疗小鼠模型中的血友病A。但是这次,研究人员没有抽血,而是使用了从7名严重A型血友病患者那里获得的尿液样本,并得到了波士顿血友病中心和波士顿儿童血友病治疗中心医学博士Stacy Croteau的帮助。他们从尿液中分离出位于尿道表面的上皮细胞。
  Melero-Martin解释说:“对于患有出血性疾病的患者来说,抽血并不是一件容易的事。”“我们将不得不等到为临床目的抽取血液,并且很难获得足够数量的细胞。如果旋转尿液,就可以捕获到尿路排出的足够的上皮细胞。我自己对此表示怀疑,但效果很好。”
  在实验室中,研究人员将上皮细胞重编程为诱导性多能干细胞。接下来,他们对iPS细胞进行了基因编辑,使用所谓的piggyBac转座子系统插入了VIII因子正常基因的多个副本。最后,他们使用经过编辑的iPS细胞来创建大量内皮细胞,这些内皮细胞位于血管中并自然分泌因子VIII蛋白。
  Melero-Martin说:“一旦有了iPS产品线,理论上您就可以从特定患者那里获得无限数量的细胞。”
  让我们的血管制造血友病药物
  内皮细胞被植入患有A型血友病的小鼠的皮肤下。与以前一样,它们将自身组装成血管网络。血管直接将功能性凝血因子VIII输送到血液中-该蛋白质足以服务全身,更重要的是,可以恢复正常的血液凝结。
  Melero-Martin说:“植入后,循环因子VIII增加了600%。”“我们对获得的蛋白质水平感到非常兴奋。即使仅产生某种VIII因子,您也可以从严重疾病转变为轻度疾病。”
  Melero-Martin现在计划进行进一步的研究,以确定他可以推动该系统产生多大程度的VIII因子以供人类使用,以及在体内放置植入物的最佳位置以及植入物将保持功能多长时间。他的实验室可能会迁移到较大的动物,作为中间步骤。
  他认为,如果进一步研究证实,这种基因治疗方法可能在需要长期替换蛋白质的任何医学疾病中有用,特别是当蛋白质需要在血液中不断循环时。
  他说:“我们希望植入物只需要每年或每两年更换一次。”“有了我们的系统,基因的大小几乎没有限制。”

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