由伦敦大学学院的科学家领导的人类细胞和小鼠的新研究表明，构成免疫系统关键部分的细胞故障可以通过开创性的基因编辑技术修复。
研究人员表示，这项发表在《科学转化医学》上的研究可能会为一种罕见的白细胞疾病带来新的治疗方法，这种疾病通常有助于控制免疫系统——称为调节性 T 细胞——以及保护身体免受重复感染和癌症——称为效应 T 细胞。
患有这种被称为 CTLA-4 不足的疾病的患者携带导致这些 T 细胞功能异常的基因突变。它导致他们遭受严重的自身免疫，他们的免疫系统攻击他们自己的组织和器官，包括他们的血细胞。
这种情况还会阻碍他们免疫系统的“记忆”，这意味着患者可能难以抵抗相同病毒和细菌的反复感染。在某些情况下，它还可能导致淋巴瘤，一种血癌。
在人体细胞中，使用“剪切”和“粘贴”基因编辑技术，使用 CRISPR/Cas 系统，研究人员能够针对取自 CTLA-4 不足患者的 T 细胞中的错误基因并修复错误。这将细胞中 CTLA-4 的水平恢复到健康 T 细胞中的水平。他们还能够通过注射基因编辑(校正)的 T 细胞来改善 CTLA-4 不足小鼠的疾病症状。
共同资深作者、伦敦大学学院大奥蒙德街儿童健康研究所基因治疗和儿科免疫学教授 Claire Booth 教授说：“考虑将这种治疗方法推广给患者真的很令人兴奋。如果我们能改善他们的症状和“降低他们患淋巴组织增生性疾病的风险，这将是向前迈出的重要一步。这篇特别的论文很重要，因为我们正在使用最新的基因编辑技术来精确纠正这些 T 细胞，这是一种治疗先天性免疫错误的新方法。”
CTLA-4 是一种由 T 细胞产生的蛋白质，有助于控制免疫系统的活动。大多数人携带负责产生 CTLA-4 基因的两个工作拷贝，但只有一个功能拷贝的人产生的蛋白质太少，无法充分调节免疫系统。
目前，CTLA-4 不足的标准治疗方法是骨髓移植，以替代负责产生 T 细胞的干细胞。但是移植是有风险的，需要高剂量的化疗和住院数周。CTLA-4 不足的老年患者通常无法耐受移植手术。
Booth 教授说：“我们的方法有很多积极的方面。通过纠正患者的 T 细胞，我们认为它可以改善疾病的许多症状，同时比骨髓移植的毒性要小得多。收集 T细胞细胞更容易，纠正 T 细胞也更容易。通过这种方法，患者需要的住院时间会少得多。”
由伦敦大学学院研究人员开发的基因编辑方法使用诺贝尔奖获得者基因编辑技术 CRISPR/Cas9 将有缺陷的 CTLA-4 基因定位并剪断为两部分。然后使用经过修饰的病毒将校正的 DNA 序列传递给细胞。然后使用称为同源定向修复的细胞 DNA 修复机制将其粘贴在基因的缺陷部分。
这使研究人员能够保留 CTLA-4 基因(称为内含子)中的重要序列，使其仅在需要时由细胞打开和关闭。
共同资深作者、临床细胞和基因治疗教授、伦敦大学学院感染和免疫学部主任 Emma Morris 教授说：“在控制免疫反应中起关键作用的基因并不是一直处于开启状态，而是非常紧密地我们使用的技术使我们能够保持控制基因表达的自然(内源性)机制完好无损，同时纠正基因本身的错误。”
该研究由 Wellcome Trust 临床博士 Thomas Fox 博士领导。UCL 研究员，并建立在马萨诸塞州波士顿 Dana-Farber/波士顿儿童癌症和血液疾病中心的 Pietro Genovese 博士的工作基础上，他是该研究的作者之一。
尽管 CTLA-4 不足的情况很少见，但研究小组表示，他们为应对这种疾病而开发的基因编辑疗法可能是他们方法原理的证明，可用于应对其他疾病。
莫里斯教授补充说：“这是一种纠正可能适用于其他疾病的基因突变的方法。更大的图景是它可以让我们纠正失调或过度活跃的基因，同时也让我们能够更多地了解基因表达和基因。规定。”