这种基于RNA的技术，可以让基因治疗更有效

输送功能性基因导入细胞以替换突变基因, 已知为基因治疗的方法, 保持潜在用于治疗多种类型的疾病. 最早的努力提供基因集中在DNA病变细胞, 但许多科学家目前正在探索利用RNA代替的可能性, 这可能提供了更好的安全性和更容易分娩.

现在麻省理工学院的生物工程师们想出了一个办法来调节RNA的表达，一旦进入细胞, 给他们在蛋白的患者接受剂量精确的控制. 这项技术可以让医生更准确地量身定制治疗个别患者, 它也提供了一个方法来快速开启关闭的基因, 如果必要的话.

“我们可以控制非常谨慎不同的基因如何表达,”雅各布说Becraft, 麻省理工学院的研究生和研究的主要作者之一, 它出现在十月. 16 问题在于 自然 - 化学生物学. “从历史上看, 基因疗法遇到了关于安全问题, 但随着合成生物学新进展, 我们可以创造的“智能疗法”是积极与患者自身的细胞，以增加疗效和安全性完全搞新模式“。

Becraft和他的同事们在麻省理工学院已经开始了公司进一步发展这种方法, 与最初的重点是癌症治疗. 泰勒·瓦格纳, 最近波士顿大学博士学位收件人, 也是论文的主要作者之一. 佑北田, 前麻省理工学院博士后, 和罗恩·魏斯, 在科赫研究所生物工程和成员的麻省理工学院教授, 有资深作者.

RNA电路

只有少数基因疗法已被批准供人类使用至今, 但科学家正在研究和疾病，如镰状细胞贫血测试新的基因治疗, 血友病, 和先天性眼病, 在许多其他.

作为基因治疗的工具, DNA可以是难以奏效. 当通过合成纳米颗粒进行, 颗粒必须被传递到细胞核, 这可能是低效. 病毒是多的DNA递送更有效; 然而, 他们可以是免疫原性, 难, 和昂贵的生产, 通常他们的DNA整合到该细胞的基因组本身, 限制了其在基因疗法的适用性.

信使RNA, 或mRNA, 提供了一个更直接的, 和非永久性, 方式改变细胞的基因表达的. 在所有活细胞, 的mRNA进行的包含在DNA中的信息细胞器称为核糖体拷贝, 该装配通过基因编码的蛋白质. 因此, 通过提供的mRNA编码特定基因的, 科学家可以诱导产生所需的蛋白质，而无需获得遗传物质引入细胞的细胞核或它整合入基因组.

为了让基于RNA的基因治疗更有效, MIT的研究小组着手精确控制生产治疗性蛋白质一旦RNA在细胞内得到. 要做到这一点, 他们决定以适应合成生物学原理, 其允许合成DNA电路的精确编程, 到RNA.

研究人员的新电路由RNA的单链，其包括用于RNA结合蛋白的所需的治疗蛋白的基因，以及基因的, 其控制所述治疗性蛋白的表达.

“由于复制的动态性质, 电路的性能可以被调谐，以允许不同的蛋白质，以在不同的时间表达, 所有从RNA的同一链,” Becraft说.

这使得研究人员通过使用“小分子”药物与RNA结合蛋白相互作用开启在正确的时间的电路. 当药物，如多西环素, 这已经是美国FDA批准, 被加入到细胞中, 它可以稳定或去稳定RNA和RNA结合蛋白之间的相互作用, 根据电路是如何设计. 这种相互作用确定蛋白质是否阻断RNA基因表达或不.

在先前的研究, 研究人员还发现，他们可以建立细胞特异性到他们的电路, 使得仅RNA在靶细胞中被激活.

靶向癌症

该研究人员开始公司, 斯特兰德治疗, 目前正在研究适应这种方法对癌症免疫疗法 - 涉及刺激患者自身的免疫系统攻击肿瘤的一种新的治疗策略.

使用RNA, 研究人员计划开发的电路，可以选择性地刺激免疫细胞攻击肿瘤, 使得能够针对已经转移到身体的难以访问部件的肿瘤细胞. 例如, 它已被证明难以靶向癌细胞, 如肺部病变, 与因为煽动肺组织的风险的基因. 使用RNA电路, 研究人员首先在肺中提供他们的治疗靶向癌细胞类型, 并通过它们的遗传电路, 该RNA将激活T细胞，可以在身体其他部位的治疗癌症的转移.

“希望能对引发免疫反应，它能够拿起和治疗转移的其余整个身体,” Becraft说. “如果你能治疗癌症的一个网站, 那么你的免疫系统会完成剩下的工作, 因为现在你已经建立了针对它的免疫反应“。

使用这些类型的RNA电路, 医生会根据如何病人正在响应可以调整剂量, 研究人员说，. 该电路还提供了一个快速的方法来关闭治疗性蛋白生产的情况下，患者的免疫系统变得过度刺激, 其可以是潜在的致命.

在将来, 研究人员希望开发出更复杂的电路，可能是诊断和治疗 - 第一检测问题, 如肿瘤, 然后产生适当的药物.

资源:

HTTP://news.mit.edu, 安妮特拉夫顿