基因组编辑在动物中纠正血友病

2011年6月27日，用创新的基因治疗技术称为基因组编辑，专注于突变的DNA的精确位置，科学家治疗血友病小鼠凝血障碍。这是第一次，基因组编辑，精确的目标和维修的遗传缺陷，已经完成了在活体动物，并取得了临床上有意义的结果。这项研究今天在线发表于自然。

纠正引起基因序列的重要的第一步

因此，它代表了一个重要的一步，在几十年的基因治疗的科学进展-发展的治疗方法，通过纠正一种疾病导致的基因序列。在这项新研究中，研究人员利用基因工程病毒的两个版本（腺相关病毒或AAV）-一个携带的酶，在确切的地点和一个携带替换的基因被复制到DNA序列的DNA切断。所有这一切都发生在活小鼠的肝细胞中。

“我们的研究提出了基因组编辑可以正确的在临床上有意义的水平的遗传缺陷后的锌指核酸酶的体内释放的可能性，”该研究的领导人说，凯瑟琳A高，医学博士，在费城儿童医院的血液学家和基因治疗专家。高，休斯霍华德医学研究所的研究人员，指示在儿童医院的细胞和分子疗法的中心，并已调查血友病基因治疗超过十年。

基因工程酶编辑，编辑突变基因序列，以恢复正常的基因功能

高的研究，与Sangamo生物科学公司的科学家合作，利用基因工程酶称为锌指核酸酶（ZFN）作为分子的文字处理器，编辑突变的DNA序列。科学家们已经学会了如何去设计ZFNs自定义匹配到一个特定的基因定位。对于因子9基因特异性基因（F9）的设计和使用在同一段DNA序列，恢复正常的基因功能丧失在血友病的结合。

通过精确定位在染色体的特定位置，现在有超过传统的基因治疗技术，可以提供一个替代的随机基因在不利的位置优势，绕过正常的生物调控元件控制基因。这种不精确的目标进行“插入突变的风险，“以纠正基因导致意想不到的变化，如引发白血病。

关于血友病

在血友病，一个遗传的单基因突变损害患者的能力，产生一个血液凝血蛋白，导致自发的，有时危及生命的出血发作。本病的两种主要形式，几乎只发生在男性，是血友病A或B，分别由缺乏凝血因子VIII凝血因子IX患者凝血蛋白频繁注射治疗引起的，这是昂贵的和有时会刺激机体产生抗体，对治疗的益处。

这项研究是如何进行的

在目前的研究中，研究人员利用基因工程方法制造血友病患者，在人群中建模。在治疗前、治疗的小鼠没有检测到凝血因子IX水平

其他研究已经表明，ZFNs可以完成基因组在体外培养的干细胞注射到小鼠体内治疗镰状细胞病编辑研究。然而，这种体外的方法是不可行的许多人类遗传性疾病，影响整个器官系统。因此，目前的研究测试是否基因组编辑是有效的，直接在体内进行时（在活体动物）。

高和他的同事们设计了一个向量的两个版本，或基因载体，利用腺相关病毒（AAV）。一个AAV载体进行ZFN进行编辑，其他传递功能正确版本的F9基因。因为在同一基因的不同突变可能导致血友病，这个过程取代了七个不同的编码序列，涵盖了百分之95的疾病携带突变在血友病B。

研究人员给小鼠注射了基因治疗的载体，其目的是为了在凝血因子产生的地方旅行。小鼠接受ZFN \/基因组合然后产生足够的凝血因子减少凝血时间接近正常水平。对照组小鼠接受缺乏ZFNs或F9基因载体在循环因子或凝血时间无明显改善。

研究结果

改进持续了八个月的研究，并没有表现出毒性作用的增长，体重增加或肝功能，线索，治疗耐受性良好。

“我们建立了一个概念证明，我们可以在体内进行基因组编辑，以产生稳定和临床有意义的结果，”高。“我们需要进行进一步的研究，将这一发现转化为治疗血友病和其他单基因疾病的安全、有效的治疗方法，但这是一种很有前途的基因治疗策略，”她继续说，“从小鼠模型到人类的基因治疗已经是一个漫长的过程，近二十年，但是我们现在看到了一系列疾病从遗传性视网膜疾病到血友病。在体内基因组编辑将需要时间成熟的治疗，但它代表了未来的目标，在发展的遗传疗法。

关于细胞与分子治疗中心（CCMT） 

费城儿童医院和CCMT，导演博士高，也开创了临床有前途的AAV介导的基因疗法的发展。高博士和她的同事们进行重组AAV传递到骨骼肌的初审、AAV针对肝脏第一次试验中，与AAV美国第一审判传递到视网膜下间隙。后者的审判，先天性失明，也有一个致命的疾病，可以包括儿童受试者的基因疗法的首次试验。

研究经费

这项工作的支持来自美国国家卫生研究院和休斯霍华德医学研究所。高的共同作者来自费城儿童医院、宾夕法尼亚大学和里士满Sangamo生物科学公司约

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