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在基因治疗中添加基于植物的化合物可以改善治疗效果

基因疗法为那些免疫系统缺乏和以血液为基础的疾病(例如镰状细胞性贫血和白血病)提供了广阔的治疗前景。这些曾经需要进行骨髓移植的疾病,现在可以通过修改患者自身的血液干细胞来纠正潜在的遗传问题而得到成功治疗。

在基因治疗中添加基于植物的化合物可以改善治疗效果

但是,当今管理基因疗法的标准流程既昂贵又耗时,这是将健康基因传递到患者血液干细胞中以纠正遗传问题所需的许多步骤的结果。

Scripps Research的科学家在《血液》(Blood)杂志上发表的一项发现中认为,他们找到了一种方法来避开当前的一些难题,从而产生了一种更有效的基因传递方法,可以节省成本并改善治疗效果。

如果您可以通过单一基因递送治疗而不是在几天内进行多次治疗来修复血液干细胞,则可以减少临床时间和费用,从而消除了这种方法的某些局限性。

新发现集中在与白藜芦醇密切相关的小分子咔酚A,白藜芦醇是葡萄和其他植物产生的天然化合物,在红酒中发现。白藜芦醇是众所周知的抗氧化剂和消炎药。与白藜芦醇相似,卡巴酚A具有抗炎作用,但在本研究中,它起着不同的作用。

Torbett和他的团队对白藜芦醇和类似类型分子的独特化学性质产生了兴趣,并想知道它们是否能够使用于基因治疗的病毒载体传递基因,从而更容易地进入血液干细胞。这将是很重要的,因为干细胞,尤其是自我更新的造血干细胞,对病毒具有许多保护屏障,使它们难以渗透基因治疗。

托贝特说:“这就是造血干细胞基因治疗受到打击或失败的原因。” “我们看到了一种可能使治疗过程显着提高效率的方法。

目前,基因疗法的治疗过程需要从患者血液中分离出非常少量的造血干细胞。这些年轻细胞可以自我更新并产生所有其他类型的血细胞。然后,治疗基因通过专门设计的病毒(称为“慢病毒载体”)传递到这些细胞,该病毒利用病毒的天然知识将新的遗传信息插入活细胞。

然而,造血干细胞对病毒攻击具有高度的抵抗力。它们以被称为干扰素诱导的跨膜(IFITM)蛋白的结构来保护自己,该蛋白会拦截慢病毒载体。因此,Torbett说,要成功地将基因传递到造血干细胞中,可能需要进行许多尝试,并且需要大量昂贵的基因治疗载体。

Torbett和他的研究小组发现,通过向人类造血干细胞中添加类似白藜芦醇的化合物卡巴酚A和慢病毒载体混合物,这些细胞可以降低其天然防御能力,并使载体更容易进入。一旦将经过处理的干细胞放入小鼠体内,它们就会分裂并产生包含新遗传信息的血细胞。

该方法的另一个主要优点是时间:如果可以在更短的时间内完成血液干细胞的基因递送治疗,则可以更快地将细胞重新施用给患者。托贝特说,这不仅使患者的治疗更加方便,而且还有助于确保干细胞不会失去自我更新的特性。干细胞在体外存在并被操纵的时间越长,它们越有可能失去自我产生并最终纠正疾病的能力。

Torbett和他的团队正在继续研究干细胞固有的抗遗传修饰性的根本原因,目的是进一步提高治疗效率并降低成本。由于许多可以通过基因疗法治疗的疾病都会影响儿童,托贝特说,他感到迫切需要将这一发现从实验室推进到临床。

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