《Science》突破基因療法載體限制!StitchR DMD療法體內重建全長RNA
美國時間14日,美國羅徹斯特大學研究團隊發表Stitch RNA (StitchR)無疤RNA轉連接技術,利用核酶(ribozyme)從兩個獨立的腺相關病毒(AAV)載體中,重建單一蛋白質編碼mRNA,治療因突變區位過大而無法裝載至單一AAV顆粒的疾病。研究團隊利用此技術,將大型治療性肌肉蛋白(large therapeutic muscle protein),包含質膜修復蛋白(dysferlin)和肌失養蛋白(dystrophin),恢復至內源性表現量(endogenous level)。該研究刊登於《Science》。
StitchR技術源於細胞修復被核酶切割RNA的天然能力。核酶切割後留下2’,3’-磷酸化(2’,3’-phosphate)與5’-羥基末端(5’-hydroxyl termini)標記,使細胞可辨識並重新拼接片段,最終生成全長蛋白質,達成基因修復。
StitchR基因療法利用兩種AAV載體分別攜帶質膜修復蛋白或肌失養蛋白基因半段。基因轉錄後,核酶切斷留下標記,使細胞啟動修復,拼接出完整mRNA,再轉譯成功能性蛋白,治療裘馨氏肌肉失養症(DMD)。
研究團隊表示哺乳動物細胞中優化StitchR活性後,蛋白質表現提高約900倍,接近單一載體的表現量。
DMD是一種遺傳疾病,常發於男性,因X染色體異常導致DMD基因缺失,無法生成肌失養蛋白,使肌纖維膜脆弱,進而引發肌肉退化與萎縮。
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表示,目前僅有StitchR技術能提供全長DMD基因的副本拷貝,其他方法無法達成。他進一步透露,該技術已授權給中國北海康成製藥公司(CANbridge Pharmaceuticals),該公司專注於罕見疾病治療。
目前,DMD基因治療技術,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)放棄其DMD基因療法候選藥物,因臨床三期試驗失敗,導致裁員。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)