基因治疗关闭基因的新策略

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    [生物通讯]基因的非正确打开是诱发某些疾病的关键。对于研究人员而言，治病的诀窍就是压制这些基因的表达。现在，斯坦福大学医学中心的科学家们研制出一种新的基因治疗技术可以关闭小鼠中的致病基因，从而朝着通过抑制致病基因的表达来治疗疾病的目标又迈进了一步。这项发现有望用于诸如癌症、C型肝炎以及艾滋病等疾病的治疗。

    在植物以及果蝇或和线虫等低等生物中，研究人员可以通过插入RNA的实验方法来关闭基因。基因正常情况下会转录为RNA分子，细胞用这些RNA作为模板来合成蛋白质。导入RNA会对RNA的翻译过程产生干扰、阻止蛋白质合成。通过这种方法可以有效关闭基因。

    “通过抑制RNA来关闭基因的有效性已在低等生物中得到证实，但研究人员对于这种方法在哺乳动物中是否也同样有效则存在疑问。”斯坦福大学的遗传学和小儿科教授Mark Kay博士解释说。

    通过抑制RNA来关闭小鼠基因的早期实验都失败了，但一名博士后研究人员Anton McCaffrey博士加入Kay的实验室后，他决定再给RNA抑制策略一次机会。他的研究结果发表在7月4日期的《自然》杂志上。

    为观察RNA抑制的过程，McCaffrey向小鼠体内导入一个名为荧光素酶的荧光基因，该基因可以表达发出荧光的蛋白。McCaffrey还向其中一半的小鼠导入RNA来抑制荧光素酶的表达。通体扫描显示，同时导入荧光素酶和RNA的小鼠，其身体发光量与只导入荧光素酶基因的小鼠相比少了80％到90％。

    在另一项相关实验中，McCaffrey将荧光素酶基因与来自C型肝炎病毒的一个基因的一小部分相连，然后将杂合基因与和C型肝炎病毒中的DNA特异结合的RNA一道导入小鼠体内。同时导入基因和RNA的小鼠再一次显示出发光量大大小于只导入荧光素酶基因的小鼠的现象。这一实验表明，抑制RNA能够有效关闭来自C型肝炎或HIV等病毒的基因的表达，Kay说。通过关闭病毒用于复制的基因，研究人员可以阻断这些病毒感染机体。

    Kay补充说，尽管这些实验结果看上去很有前途，但它们依赖于导入的RNA。“RNA不会在细胞中持续很长时间，很快就会降解。”他说。而问题在于，要想使RNA抑制策略有效抑制基因，两个RNA分子必需配对形成一个RNA分子的双链结构。更为易行的方法是导入比RNA持久性强的DNA，让DNA来产生RNA。然而，导入DNA通常只能产生单链RNA，而单链RNA是没有抑制作用的，这还是科学家需要解决的一个难题。

    McCaffrey和 Kay 咨询一位同事后，设计出避过这一难题的方法。这个研究小组向小鼠体内导入一个能够产生一种不同寻常的RNA的DNA，产生的RNA能够以自身为模板进行自我复制，形成象发夹一样的互补双链分子结构。将这个新RNA链导入小鼠，可以象导入双链RNA一样有效地抑制荧光素酶基因的表达。不仅如此，即使RNA发夹降解后，DNA还仍然存在于细胞中，可以继续产生新的RNA。

    Kay表示，这些初期研究属于概念认证，仅仅是证明这一策略的可行性。“我们最终的目标是用这种方法来治疗疾病。”Kay说。”我们可以将这些DNA分子装到标准的基因治疗载体导入到细胞中。”这样，研究人员就可以通过此方法来抑制病毒基因或癌症相关基因的表达。现在正对这种运送DNA到细胞的方法进行检验，新方法用于抑制RNA、延迟甚至阻止某些基因的发作很有潜力。

生物通摘译自BIO.COM