靶向RNA的CRISPR技术减轻了亨廷顿氏模型中与疾病相关的表型

亨廷顿舞蹈病(HD)是一种神经系统疾病，会导致运动、协调和认知功能进行性丧失。它是由称为亨廷顿蛋白或HTT的单个基因突变引起的。全世界有超过200,000人患有这种遗传病，在美国大约有30,000人。超过四分之一的百万美国人有从受影响的父母那里继承HD的风险。没有治愈方法。

但在2022年12月12日发表在《自然神经科学》杂志上的一项新研究中，加州大学圣地亚哥分校医学院的研究人员与其他地方的同事描述了使用靶向RNA的CRISPR/Cas13d技术开发一种新的治疗策略，专门消除有毒RNA导致高清。

CRISPR被称为基因组编辑工具，允许科学家在基因组的特定位置添加、删除或改变遗传物质。它基于细菌使用的天然免疫防御系统。然而，目前的策略存在在非预期位点进行脱靶编辑的风险，这可能会导致永久性和可遗传的染色体插入或基因组改变。正因为如此，大量的努力都集中在识别直接靶向RNA而不改变基因组的CRISPR系统上。

在HD的情况下，该病症是由HTT基因中的重复和破坏性序列引起的。

我们的细胞很难复制重复的DNA，而这些复制错误会导致重复序列在每一代中变得更长。”

GeneYeo，博士，高级研究作者，加州大学圣地亚哥分校医学院细胞与分子医学教授

“在亨廷顿基因中，这些重复序列有时会长到正常长度的许多倍，由此产生的重复扩增的蛋白质往往会聚集并在大脑中称为纹状体的部分形成有毒团块，这对调节运动很重要。损失纹状体中功能性神经元的增加最终会导致HD症状。”

Yeo和他的团队与加州大学欧文分校和约翰霍普金斯大学的同事一起研究了最近描述的靶向RNA的CRISPR技术是否可用于影响与HD相关的RNA(DNA指令和蛋白质生产之间的化学中间体)积累。

他们使用病毒载体将疗法传递给神经元培养物，神经元培养物是从HD患者的干细胞中开发出来的，他们发现该方法不仅靶向并破坏了突变的RNA分子，而且还清除了有毒蛋白质的积累。他们还证明，其他人类基因的表达通常不会被该疗法破坏。

“我们的目标是设计一种治疗方法，它只针对导致HD的有毒RNA，并且可以保持人类基因组和转录组的其余部分完好无损，”共同第一作者、Yeo实验室研究员KathrynMorelli博士说。.“我们专门筛选了HD患者细胞系中的顶级治疗结构，以确保这一点。”

事实证明，开发有效的HD疗法具有挑战性。例如，在2021年，两项针对有前景的基因疗法的临床试验因结果令人失望而中止。这两种潜在的药物都被吹捧为HD的游戏规则改变者。目前，没有任何治疗可以改变疾病的进程，但药物可以减轻一些症状。

“主要是由于靶标特异性和毒性作用，临床试验失败后，亨廷顿舞蹈症社区遭受重创，”Yeo说。“但他们的终止只会重新激发科学界寻找替代策略的活力。”

Yeo的实验室与约翰霍普金斯医学院精神病学和行为科学教授、医学博士、医学博士段文珍合作，在小鼠身上进行了临床前测试。Duan与共同第一作者QianWu博士发现，该疗法改善了HD小鼠模型的运动协调性，减轻了纹状体退化并降低了有毒蛋白质水平。这些改进持续了至少8个月，没有副作用，并且对其他RNA分子的脱靶效应最小。