美研究新基因療法技術,讓人體肌肉細胞成為肝源性蛋白生成工廠!

0

近年來,疾病的治療在基因療法問世後掀起一場革命。透過了解疾病背後的缺陷後,可運輸特定蛋白入人體;抑或是直接植入產生特定蛋白質的完整基因至體內,引導身體自行製造缺失的蛋白質,進而從根本改善病因。

然而實際執行上並非如理論容易,首先先需將能正常生成特定蛋白質的基因以肌肉注射導入體內;接著必須確保當身體啟動蛋白質生成機制時,該蛋白質能順利摺疊成正確的形狀;最後,完整折疊好的蛋白再運輸至體內所需的部位。

美國麻薩諸塞州大學的阿默斯特分校(University of Massachusetts Amherst)的研究團隊近期宣布已成功開發出有助於治療 α1-抗胰蛋白酶缺乏症(alpha-1 antitrypsin disease, AATD)的基因療法新技術,可以有效釋放正常功能的 AAT 蛋白;此外也清楚的描繪了 α1-抗胰蛋白酶的折疊結構,此研究刊登於  Proceedings of the National Academy of Sciences。

何謂 α1-抗胰蛋白酶缺乏症

α1-抗胰蛋白酶缺乏症為白種人的罕見基因疾病之一,常導致兒童和成人的肝病與成人的肺病。

AAT 蛋白主要由肝臟細胞合成並分泌,其功能是抑制可破壞正常結締組織的各種酶。當蛋白質折疊不當,則無法被有效分泌並累積在肝細胞內部的小球中,觸發持續性肝細胞損傷,進而導致纖維化、肝硬化和肝細胞癌風險增加。

讓肌肉細胞也能有效率生成 AAT

基因療法先驅 Terence R. Flotte 先前已透過腺相關病毒(adeno-associated virus, AAV)作為基因療法載體,植入健康的 AAT 基因後再將其注射至人體肌肉中,讓患者肌肉可「持續釋放」缺乏的蛋白質 AAT。 

然而,並非所有體內細胞皆能製造各種身體縮需的蛋白質,以 AAT 為例,需由肝臟細胞生成。如何讓普通肌肉細胞順利生成 AAT 時,並確保該產物能順利抵達肝臟細胞是研究團隊的一大挑戰。

本研究的作者之一 Daniel N. Hebert 教授在了解肌肉細胞生成 AAV 的困難後,協助開發一種新技術,透過一種化學物質(suberoylanilide hydroxamic acid, SAHA)有效提升肌肉細胞 50% 的 AAT 分泌量。

值得一提的是,此方法並非適用於所有蛋白缺陷疾病,其關鍵在於蛋白質如何摺疊呈特定形狀。不過研究團隊希望能藉此延伸至其他遺傳性疾病,提升基因療法的價值與療效。

延伸閱讀:α1-抗胰蛋白酶缺乏症 (AATD) 治療新希望!Takeda 第二期臨床試驗結果表現突出

參考資料:
1. https://www.umass.edu/news/article/how-turn-muscle-protein-factory-advanced-gene-therapy
2. https://doi.org/10.1073/pnas.2206103119

©www.geneonline.news. All rights reserved. 基因線上版權所有 未經授權不得轉載。合作請聯繫:service@geneonlineasia.com

error: 注意: 右鍵複製內容已停用!