基因疗法:天生嗅觉障碍小鼠恢复嗅觉

2012-09-05 11:10 · pobee

美国密歇根大学研究人员利用因疗法使天生没有嗅觉的实验鼠恢复了感知气味的能力,这一实验鼠体内的IFT88基因出现了变异,影响体内细胞上一种微细纤毛的发育,导致它们的嗅觉出现问题。相关研究发表在新一期《自然.医学》杂志上。

天生嗅觉障碍小鼠恢复嗅觉

天生嗅觉障碍小鼠恢复嗅觉

美国研究人员利用基因疗法,成功使天生没有嗅觉的实验鼠恢复了感知气味的能力,这为将来给人类患者使用类似疗法铺平了道路。相关研究发表在新一期《自然•医学》杂志上。

在这项研究中,研究人员所用的实验鼠体内名为 IFT88 的基因出现了变异,影响了它们体内细胞上一种微细纤毛的发育,导致它们的嗅觉出现问题,天生无法闻到气味。

天生嗅觉障碍小鼠恢复嗅觉

实验中,研究人员使用一种普通感冒病毒作为载体,它携带正确的 IFT88 基因型,并让实验鼠感染这种病毒,从而让基因植入它们的细胞中。结果表明,这些实验鼠可以恢复嗅觉,并且很快就掌握了通过嗅觉寻找食物的能力。

参与这项研究的伦敦大学教授菲利普•比尔斯说,这项研究证明了使用基因疗法治疗纤毛缺陷症具有可行性,只需要注入正确的基因,细胞就会长出正常的纤毛,并正常地发挥作用。

据介绍,纤毛缺陷不只会影响嗅觉,在人类患者中还会导致失明、耳聋和肾脏疾病等问题。研究人员因此希望能够在此基础上进一步开发出适用于人类的治疗方法,为相关患者带来福音。

延伸阅读:基因疗法

>> 基因疗法有望逆转先天性耳聋

美国加州大学旧金山分校研究人员在患有先天性耳聋的小鼠模式动物中,利用一种新的基因疗法能够逆转由于遗传缺陷而导致的耳聋,这是第一次在实验室小鼠中成功地治疗一种遗传性的耳聋。

由于一种编码蛋白囊泡谷氨酸转运体-3的基因发表突变而导致小鼠患上遗传性耳聋。在这项研究中,研究小组利用这种患上遗传性耳聋的小鼠开展研究。蛋白VGLUT3在内毛细胞(inner hair cell)发送产生听力的信号中发挥着至关重要的作用。研究人员通过注射将基因VGLUT3导入小鼠内耳中,两周之后,所有小鼠都恢复听力。

>> 基因疗法治疗眼睛黄斑变性

新兴生物技术公司RetroSense已在基因治疗眼科疾病方面取得了一些值得关注的进展,它提供了一种新的用于治疗黄斑变性的方法。

该公司最早尝试对视网膜色素变形进行治疗,这一遗传疾病会导致视力丧失。研究人员尝试使用良性的病毒载体将遗传信息注入神经节细胞的蛋白,从而促进视网膜感光能力的恢复。目前该公司的研究计划RST-001采用感光基因channelrhodopsin-2来创造新的光敏视网膜细胞以促进视网膜退化性疾病患者的视力恢复。

>> 基因疗法或可延长脊椎肌肉萎缩患者寿命

密苏里大学的研究者通过研究发现将一个缺失的基因引入中央神经系统可以帮助延长脊椎肌肉萎缩(SMA)患者的寿命,SMA是一种罕见的遗传性疾病,6000个孩童中就有一个患此病症,目前并无有效的治疗方法。研究者通过对小鼠进行实验研究,通过两种方法将一个缺失的基因引入至SMA幼鼠的神经系统中,两种方法为静脉植入和直接引入至中央神经系统。最终研究者发现引入缺失的基因后,小鼠可以延长其寿命。

一般情况下,SMA幼鼠只能存活5-6个月,但是通过引如缺失的SMN基因,其寿命可以延长10-25天,研究者表示,目前他们的这套缺失基因引入系统并不是十分完美,但是从另一个角度对于延长SMA患者的寿命也可以提出一些关键性的建议。

>> 欧洲监管机构首次支持基因疗法

在持续数月之久后,荷兰生物技术公司uniQure针对罕见疾病脂蛋白脂酶(LPL)缺乏症的基因疗法获欧洲药用产品委员会(CHMP)的支持。在西方世界这是首个被监管机构认可和支持的基因疗法。

这一认可使得基因疗法作为针对遗传性疾病的治疗手段的声誉逐渐恢复。投资公司支持uniQure所研究的Glybera获得批准,这是一种针对具有缺陷型LPL基因患者进行治疗的基因疗法。

Gene therapy rescues cilia defects and restores olfactory function in a mammalian ciliopathy model

Jeremy C McIntyre,  Erica E Davis,  Ariell Joiner,  Corey L Williams,  I-Chun Tsai,  Paul M Jenkins,  Dyke P McEwen,  Lian Zhang,  John Escobado,  Sophie Thomas,  Katarzyna Szymanska,  Colin A Johnson, Philip L Beales,  Eric D Green,  James C Mullikin,  NISC Comparative Sequencing Program,  Aniko Sabo,  Donna M Muzny,  Richard A Gibbs,  Tania Attié-Bitach,  Bradley K Yoder,  Randall R Reed, Nicholas Katsanis  & Jeffrey R Martens

Cilia are evolutionarily conserved microtubule-based organelles that are crucial for diverse biological functions, including motility, cell signaling and sensory perception1. In humans, alterations in the formation and function of cilia manifest clinically as ciliopathies, a growing class of pleiotropic genetic disorders2, 3, 4. Despite the substantial progress that has been made in identifying genes that cause ciliopathies, therapies for these disorders are not yet available to patients. Although mice with a hypomorphic mutation in the intraflagellar transport protein IFT88 (Ift88Tg737Rpw mice, also known as ORPK mice)5 have been well studied, the relevance of IFT88 mutations to human pathology is unknown. We show that a mutation in IFT88 causes a hitherto unknown human ciliopathy. In vivo complementation assays in zebrafish and mIMCD3 cells show the pathogenicity of this newly discovered allele. We further show that ORPK mice are functionally anosmic as a result of the loss of cilia on their olfactory sensory neurons (OSNs). Notably, adenoviral-mediated expression of IFT88 in mature, fully differentiated OSNs of ORPK mice is sufficient to restore ciliary structures and rescue olfactory function. These studies are the first to use in vivo therapeutic treatment to reestablish cilia in a mammalian ciliopathy. More broadly, our studies indicate that gene therapy is a viable option for cellular and functional rescue of the complex ciliary organelle in established differentiated cells.

文献链接Gene therapy rescues cilia defects and restores olfactory function in a mammalian ciliopathy model