一種新的CRISPR/Cas9療法可以抑制衰老

衰老是導致許多衰弱狀況的主要危險因素，包括心臟病、癌症和阿爾茨海默氏症等。這就使得抗衰老治療的需求更加迫切。現在，索爾克研究所的研究人員已經開發出一種新的基因療法來幫助減緩衰老過程。

這一發現於2019年2月18日發表在《自然醫學》(Nature Medicine)雜誌上，它強調了一種新的CRISPR/Cas9基因編輯療法，這種療法可以抑制在哈欽森-吉爾福德早衰症(Hutchinson-Gilford progeria syndrome)小鼠身上觀察到的加速衰老現象。這種治療為加速衰老的分子途徑以及如何通過基因治療減少毒性蛋白提供了重要的見解。

「衰老是一個複雜的過程，在這個過程中細胞開始失去其功能，因此找到有效的方法來研究衰老的分子驅動因素對我們來說是至關重要的，」索爾克基因表達實驗室教授、這篇論文的高級作者胡安·卡洛斯·伊茲皮蘇亞·貝爾蒙特(Juan Carlos Izpisua Belmonte)說。「早衰症是一種理想的衰老模型，因為它允許我們設計一種干預措施，對其進行改進，並迅速進行再次測試。」

早衰症發病早、進展快，是LMNA基因突變引起的一組退行性疾病中最嚴重的一種。小鼠和早衰症患者都表現出許多衰老的跡象，包括DNA損傷、心臟功能障礙和壽命顯著縮短。LMNA基因通常在細胞內產生兩種類似的蛋白質:lamin a和lamin c。早衰素是一種縮短的、有毒的lamin a，隨著年齡的增長而積累，在早衰症患者中加重。

「我們的目標是減少LMNA基因突變的毒性，這種突變會導致細胞內的促生長素積累，」第一作者之一、貝爾蒙特實驗室(Izpisua Belmonte lab)研究員廖新凱(xin - kai Liao)說。「我們推斷，早衰症可以通過CRISPR/ cas9靶向阻斷lamin A和早衰素來治療。」

研究人員利用CRISPR/Cas9系統將基因治療導入表達Cas9的早衰小鼠模型細胞。在腺相關病毒(adeno-associated virus, AAV)中注入兩種合成的導向rna和一個報告基因。引導RNA將Cas9蛋白引至DNA上的一個特定位置，在這個位置上，它可以切割使lamin a和progerin失去功能，而不會干擾lamin c。

治療兩個月後，小鼠變得更強壯、更活躍，心血管健康狀況得到改善。他們顯示出主要動脈血管變性的減少和心動過緩(心率異常緩慢)的延遲發作——這兩個問題在早衰症和老年期很常見。總的來說，治療過的早衰症小鼠的活動水平與正常小鼠相似，它們的壽命增加了大約25%。

「一旦我們提高了病毒感染多種組織的效率，我們就有信心能夠進一步延長壽命，」該論文的作者之一、Izpisua Belmonte實驗室博士後普拉迪普·雷迪(Pradeep Reddy)說。

綜上所述，研究結果表明，利用CRISPR/Cas9系統靶向lamin A和progerin可以顯著改善早衰小鼠的生理健康和壽命。這些結果為科學家如何最終能夠針對人類衰老的分子驅動因素提供了重要的新理解。

未來的努力將集中於使治療更有效，並將改進它供人類使用。目前，還沒有治療早衰症的方法，所以癥狀得到了控制，併發症也得到了及時的治療。

Roger Guillemin主席的持有者Izpisua Belmonte說:「這是基因編輯療法首次被用於治療早老症綜合征。」「它將需要一些改進，但與其它可用的選擇相比，它的負面影響要小得多。」這是治療早衰症的一個令人興奮的進步。

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