帕金森病，亨廷頓病，囊性纖維化 - 這些和許多其他致命的遺傳性人類疾病都是遺傳性的。許多癌癥和心血管疾病也是由遺傳缺陷引起的?；蛑委熓侵委熯@些疾病的有希望的可能性。在遺傳修飾病毒的幫助下，DNA被引入細(xì)胞以修復(fù)或替換缺陷基因。通過(guò)使用這種方法，來(lái)自德國(guó)靈長(zhǎng)類動(dòng)物中心(DPZ) - 萊布尼茨靈長(zhǎng)類動(dòng)物研究所的科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一種更快，更有效的細(xì)胞治療方法。為此，科學(xué)家們改變了用于生產(chǎn)治療性病毒的所謂HEK293細(xì)胞系。然后細(xì)胞大量產(chǎn)生一種叫做CD9的蛋白質(zhì)。此外，他們修改了用于基因轉(zhuǎn)移的病毒，使CD9整合到它們的包膜中。這些遺傳操作導(dǎo)致靶細(xì)胞的更快和更有效的感染。由此導(dǎo)致的DNA向靶細(xì)胞的較高轉(zhuǎn)移率有望實(shí)現(xiàn)新的和改進(jìn)的基因療法治療。該研究發(fā)表在該期刊上分子療法。

病毒將其遺傳物質(zhì)引入宿主細(xì)胞的能力被用作基因治療的工具。這些“基因出租車”由修飾的病毒組成，即所謂的病毒載體。它們配備了功能齊全的基因，可替代細(xì)胞中有缺陷的致病基因。然而，其先決條件是病毒識(shí)別并感染相應(yīng)的細(xì)胞。這就是德國(guó)靈長(zhǎng)類動(dòng)物中心的初級(jí)研究組醫(yī)學(xué)RNA生物學(xué)的研究成果。

細(xì)胞中的運(yùn)輸氣泡應(yīng)該提高基因治療的效率

“在我們的研究中，我們想知道是否有可能提高病毒載體的感染率以及如何，”初級(jí)研究組組長(zhǎng)兼該研究的高級(jí)作者Jens Gruber說(shuō)。“目前，感染率取決于目標(biāo)細(xì)胞，通常約為20%，這對(duì)于某些療法來(lái)說(shuō)還不夠。” 為了改變這種狀況，研究人員研究了所謂的外泌體的產(chǎn)生，以找出如何使用這種機(jī)制以使病毒載體變得更有效。外來(lái)體是充滿蛋白質(zhì)，RNA或其他分子的小膜囊泡。它們用于細(xì)胞組分的運(yùn)輸和細(xì)胞間通訊。“我們的假設(shè)是，我們可以通過(guò)促進(jìn)細(xì)胞中的外泌體生成來(lái)改善病毒的產(chǎn)生及其效率，”

為了產(chǎn)生大量的CD9蛋白，Jens Gruber及其團(tuán)隊(duì)對(duì)用于生產(chǎn)病毒載體的HEK293細(xì)胞系進(jìn)行了基因工程改造。該蛋白質(zhì)因其在細(xì)胞運(yùn)動(dòng)，細(xì)胞 - 細(xì)胞接觸和膜融合中的功能而聞名。假設(shè)它也可以在外泌體生產(chǎn)中發(fā)揮作用。此外，科學(xué)家將CD9蛋白摻入病毒載體的包膜中。“我們能夠觀察到兩件事，”Jens Gruber總結(jié)了結(jié)果。“首先，與未處理的HEK293細(xì)胞相比，HEK293-CD9細(xì)胞中的外泌體產(chǎn)生顯著增加，這表明蛋白質(zhì)在外來(lái)體形成中的關(guān)鍵作用。其次，CD9蛋白在病毒膜中的摻入顯著改善了轉(zhuǎn)移DNA。

80%的感染率

病毒中CD9含量的增加導(dǎo)致感染率更高，達(dá)到約80%。該蛋白質(zhì)似乎對(duì)外泌體產(chǎn)生和病毒效率具有直接影響，這在先前尚未描述過(guò)。“我們的研究結(jié)果為我們提供了對(duì)外泌體形成以及細(xì)胞中病毒生成的更好理解，”Jens Gruber說(shuō)。“這些研究結(jié)果可用于使目前使用的基于病毒的基因療法更有效。將來(lái)，人們可能完全放棄使用病毒，只使用外泌體將遺傳物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)到靶細(xì)胞中。”