記者28日從中國科學院深圳先進技術研究院獲悉,該院路中華研究員團隊聯(lián)合北京大學第一醫(yī)院教授姜玉武團隊,歷時5年成功攻克基因治療領域利用腺相關病毒載體(以下簡稱“AAV”)高效遞送長基因難題,提出名為“AAVLINK”的新型基因遞送方法,成功實現(xiàn)了11kb(DNA片段長度單位千堿基對)長基因的安全高效遞送,有望推動孤獨癥、癲癇等疾病的基因治療技術發(fā)展。相關成果1月28日在線發(fā)表于國際權威期刊《細胞》。
路中華介紹,近年來,學術界和醫(yī)學界采用修復、替換或抑制致病基因等基因治療技術,為一些罕見病找到了新的治療方法。使用基因治療技術的關鍵,就是要通過特定的“快遞車”將人工設計的治療性基因“送”到目標細胞中,“就像快遞車運送貨物一樣”。
但單個AAV“快遞車”最多只能遞送4.7kb基因,與孤獨癥、癲癇等疾病相關的致病基因都超過了這一長度,這就限制了基因治療技術在這些領域的使用。
“我們把長基因分成兩段或三段,分別裝進兩個或三個‘快遞車’中,再給這些‘車’裝上‘導航’。等到分別進入目標細胞后,這些‘車’能夠很快找到對方的位置,高效連接到一起,拆分的基因片段就能完整地發(fā)揮作用?!甭分腥A說。
研究團隊通過“AAVLINK”策略,將長基因分成兩段或三段,分別裝進兩個或三個AAV“快遞車”中,再給“快遞車”裝上“導航”。等進入細胞后,這些“快遞車”能快速找到對方,讓拆分的基因高效連起來,并表達出完整的功能。
研究表明,該技術在多種細胞中能夠高效重構大片段基因,且不產(chǎn)生截斷蛋白,重組效率顯著優(yōu)于傳統(tǒng)方法。動物實驗顯示,該技術成功重構并恢復了孤獨癥致病基因Shank3和癲癇致病基因SCN1A的完整功能,有效改善了相關模型小鼠的行為和癲癇表型。
此外,團隊還構建出AAV長基因遞送載體工具庫。該平臺涵蓋了5種基因編輯工具,193個長度超過4kb的人類致病長基因,實現(xiàn)超過11kb的長基因高效重組與遞送。
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