基因编辑使研究人员能够纠正DMD模型中肌肉干细胞的突变

杜兴氏肌营养不良症(DMD)是一种罕见但具有毁灭性的遗传性疾病，可导致肌肉丢失和身体受损。研究人员在一项小鼠研究中显示，称为CRISPR的强大基因编辑技术可能为终身纠正导致该疾病的基因突变提供手段。‍

DMD儿童的基因突变会中断称为肌营养不良蛋白的蛋白质的产生。没有肌营养不良蛋白，肌肉细胞就会变弱并最终死亡。许多孩子失去行走的能力，呼吸和心脏功能必不可少的肌肉最终停止工作。

“研究表明，CRISPR可用于编辑导致动物模型中肌肉细胞早期死亡的突变，“段东升说,(玛格丽特•普洛克特穆里根教授博士医学研究的分子微生物学和免疫学μ医学院的,这项研究的资深作者。)“然而，由于这些经过基因编辑的肌肉细胞会随着时间的推移而磨损，复发是一个主要的担忧。”如果我们能够纠正肌肉干细胞的突变，那么从经过编辑的干细胞中再生出来的细胞将不再携带突变。用CRISPR一次性治疗肌肉干细胞可能导致再生肌肉细胞中肌营养不良蛋白的持续表达。”

在与MU的其他同事和国家转化科学促进中心，约翰·霍普金斯医学院和杜克大学的研究人员的合作下，段先生探讨了是否可以有效地编辑小鼠的肌肉干细胞。研究人员首先通过AAV9将基因编辑工具提供给正常的小鼠肌肉，AAV9是最近被美国食品和药物管理局批准用于治疗脊髓性肌萎缩的病毒。

“我们将经过AAV9处理的肌肉移植到了免疫缺陷的小鼠中，” Duan实验室的医学博士课程学生，该论文的主要作者Michael Nance说。“移植的肌肉首先死亡，然后从其干细胞再生。如果干细胞被成功编辑，再生的肌肉细胞也应该携带编辑过的基因。”

研究人员的推理是正确的，因为他们在再生肌肉中发现了大量编辑过的细胞。然后他们测试了是否可以使用CRISPR编辑DMD小鼠模型中的肌肉干细胞。与他们在正常肌肉中发现的相似，病变肌肉中的干细胞也被编辑过。从这些经过编辑的细胞中再生的细胞成功地产生了肌营养不良蛋白。

Duan说：“这一发现表明，CRISPR基因编辑可能提供一种终生校正DMD和其他潜在肌肉疾病中基因突变的方法。” “我们的研究表明，CRISPR可用于有效编辑负责肌肉再生的干细胞。治疗负责维持肌肉生长的干细胞的能力可能为一次性治疗铺平道路，这种一次性治疗可提供一种来源基因编辑的细胞贯穿了患者的一生。”

通过更多的研究，研究人员希望这种靶向干细胞的CRISPR方法有一天可以为患有DMD的儿童带来长期的治疗。