美國時間14日,美國羅徹斯特大學研究團隊發表創新技術Stitch RNA (StitchR),實現無痕RNA轉連接,解決因突變區位過大而無法裝載至單一腺相關病毒(AAV)顆粒的技術限制。該團隊成功應用此技術於治療裘馨氏肌肉失養症(DMD)動物模型上,恢復其缺失的肌肉蛋白至接近正常表現量。該研究刊登於《Science》。
論文通訊作者、羅徹斯特大學醫學和牙科學院的細胞生物學家Douglas M. Anderson指出,目前僅有StitchR技術能提供全長DMD基因的副本,其他方法尚無法達成。他進一步透露,該技術已授權給專注於罕見疾病治療的中國北海康成製藥公司(CANbridge Pharmaceuticals)。
StitchR技術源自自然界的RNA修復機制。當核酶切割RNA時,會在片段留下2’,3’-磷酸化(2’,3’-phosphate)與5’-羥基末端(5’-hydroxyl termini)標記,細胞藉此辨識並觸發RNA片段的拼接過程,最終轉譯為功能性蛋白質,達到基因修復效果。
研究團隊以StitchR技術,來解決AAV載體無法攜帶大型基因的難題。治療DMD時,兩個獨立AAV載體,分別攜帶質膜修復蛋白(dysferlin)或肌失養蛋白(dystrophin)基因半段序列。基因轉錄後,由核酶切割並生成化學標記,細胞隨後將片段拼接為完整序列並轉譯為功能性蛋白,恢復肌肉蛋白表現。
研究團隊表示,StitchR技術經優化後,其在哺乳動物細胞中的蛋白質表現量提高約900倍,達到接近單一載體的表現水平。
DMD是一種遺傳疾病,主要影響男性,因X染色體異常導致DMD基因缺失,無法生成肌失養蛋白,導致肌纖維膜脆弱,進而引發肌肉退化與萎縮。
目前,其他DMD基因療法的發展也備受關注。如Sarepta Therapeutics的Elevidys,利用「微抗肌營養不良蛋白」(microdystrophin)基因副本治療DMD,已於今年六月獲美國FDA批准擴展適應症。
然而,今年七月,輝瑞(Pfizer)因臨床三期試驗失敗,放棄其DMD基因療法候選藥物,並因此裁員。此外,Dyne Therapeutics在臨床一二期試驗中出現嚴重副作用,三名高層因此辭職。
參考資料: https://www.fiercebiotech.com/research/muscular-dystrophy-gene-therapy-delivers-mrna-strands-mouse-muscle-cells-and-lets-cells
論文: https://www.science.org/doi/10.1126/science.adp8179
(編譯/黃佳啟)