RNA编辑疗法加速发展
记者 刘 霞
据英国《自然》杂志网站近日报道,目前至少有3种RNA编辑疗法正在获批或已进入临床试验。支持者认为,该技术可能比CRISPR等基因组编辑技术更安全更灵活。
既脆弱又强大
RNA是一种脆弱且不稳定的分子,其会快速分解,因此"寿命"短暂。但它拥有广泛的用途,对人类的生存至关重要。
RNA编辑技术通过改变RNA序列来"补偿"有害的突变,使正常蛋白得以合成。RNA编辑也可增加有益蛋白的产生。
与CRISPR基因组编辑不同,RNA编辑不会改变基因,也不会产生永久性的变化。美国伍兹霍尔海洋研究所生物实验室神经生物学家约书亚·罗森泰指出,这种短暂性可能会带来安全优势。因为能"剪切"DNA的CRISPR疗法的一个风险是脱靶效应,如果是RNA内出现脱靶效应,危险要小得多。
单碱基编辑显成效
一种常见的RNA编辑方法是单碱基编辑,其利用细胞内的一种酶,即作用于RNA的腺苷脱氨酶(ADAR)。这种酶将RNA序列中的碱基腺嘌呤换为碱基肌苷。
美国波浪生命科学公司正在探索单碱基编辑技术,以治疗一种遗传疾病——α-1抗胰蛋白酶缺乏症。这一疾病会削减保护性蛋白AAT的产生。而AAT能保护肺部免受污染空气或其他刺激物造成的损害。
该公司的产品是一条短链核苷酸,会引导天然存在的ADAR酶改变每个mRNA分子中的特定碱基,以纠正影响AAT产生的突变。
小鼠试验表明,该药物编辑了肝细胞中约50%的标靶mRNA,足以产生治疗效果。该公司已于去年12月在英国和澳大利亚开始这一药物的临床试验。
外显子编辑出现
另一种方法名为RNA外显子编辑。它能一次改变RNA分子中数千个遗传碱基。这项技术对于治疗由多个基因突变引起的疾病尤其重要。
这项技术靶向前信使核糖核酸(pre-mRNA)。pre-mRNA包括外显子和内含子。外显子是RNA转录物中含有制造蛋白指令的部分,内含子不含此类指令。RNA剪接机制将内含子从pre-mRNA中去除,并与外显子连接在一起,形成最终的mRNA,mRNA随后被翻译成蛋白质。
位于波士顿的Ascidian医疗公司正在利用RNA剪接过程去除含有突变的外显子,并用健康的外显基因取代它们。
今年1月,该公司获得了美国食品和药物管理局批准,可以进行外显子编辑器临床试验,以治疗导致视力下降的斯特格病。这是一种少年性黄斑变性疾病。Ascidian的疗法依赖一种经过基因过程处理的DNA片段,该片段会被递送到细胞内,产生正常的RNA外显子。这些RNA外显子会在剪接过程中取代突变的蛋白质,产生功能性蛋白质。该DNA片段还会产生RNA序列,以促进外显子编辑。
抗癌新武器
基于RNA的疗法还有望成为抗癌利器。
韩国生物制药公司Rznomics正在测试一种RNA编辑器,以治疗最常见的肝细胞癌。
Rznomics的方法涉及mRNA剪接,但与Ascidian医疗公司的方法不同。Rznomics公司的疗法不使用细胞自己的剪接机制,而借助一种天然存在的核酶。
研究人员对该核酶"动了手脚",利用其切开肿瘤细胞内的mRNA,并植入一种致命的"木马":一种被翻译成蛋白质的RNA序列,该蛋白质会产生诱导细胞死亡的毒素。当周围癌细胞与这些细胞接触时,毒素会扩散,从而促进癌细胞死亡。这种治疗RNA分子取代了与肿瘤生长相关的RNA序列。