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化学基因疗法给大脑装上药物开关 - 生物研究 - 生物谷

化学基因疗法给大脑装上药物开关

关键词:基因疗法,药物开关,基因工程

英国伦敦大学学院科学家最近找到一种“入侵”大脑的新方法:通过基因工程改造脑细胞,使神经元在遇到某种药物时会放电,以此治疗癫痫发作。这种化学基因疗法已在有类癫痫症状的小鼠身上进行实验,也将很快用于人类。相关论文在线发表于最近的《自然-通讯》(Nature Communications)杂志上。

化学基因学以光基因学为基础。在光基因学中,打开光开关,转基因脑细胞受到光照会放电,因此可用一种“光开关”选择性地激活特定神经元。但这需要在脑中植入光纤,所以用这种方法治疗脑紊乱不太实际。而化学基因学不需要光纤,但要用特定化学物质而不是光才能引发神经元放电。“这样更有潜力,让人服药比把光引入大脑更容易。”论文通讯作者、UCL神经病学学院Dimitri Kullmann说。

Kullmann小组用一种无害病毒向小鼠神经元中插入了一种基因,该基因的编码蛋白能停止神经元放电,但在遇到一种名为N-氧化氯氮平(CNO)的化学物质时,会让神经元放电。几星期后,他们给一些小鼠注射化学物质使其诱发脑癫痫,以模仿人类癫痫。然后给其中部分小鼠注射CNO,癫痫在10分钟内就有所缓解。Kullmann说,这是首次用该技术来治疗脑紊乱。

Kullmann认为,化学基因疗法能帮助那些患局灶性癫痫的病人,这种癫痫症状只是由一小部分脑区引发,然后扩展到其他地方。如果局灶性癫痫患者对常规药物反应不佳,通常要用手术来切除引发癫痫的部位,但手术是永久性的,会潜在地伤害其他脑区。

化学基因疗法有望作为一种非永久性治疗方案。Kullmann说,在癫痫将要发作时,局灶性癫痫患者通常会被告知这一点,所以此时他们能用一种像CNO这样的化学药品、药片或注射剂、鼻吸喷剂等药物。由于药物在人体内的半衰期大约7小时,其效力是暂时性的。但病人首先要注射转基因病毒。

如果发现化学基因疗法有害,受影响的脑区还可以手术切除,因为递送基因的病毒只能传播几毫米远。“我们会告诉病人,我们可以切除一点脑组织,也可以注射这种病毒,看你自己的选择。”(生物谷Bioon.com)

原文检索:

Dennis K?tzel, Elizabeth Nicholson, Stephanie Schorge, Matthew C. Walker & Dimitri M. Kullmann. Chemical–genetic attenuation of focal neocortical seizures. Nature Communications, 27 May 2014; doi:10.1038/ncomms4847

 

(责任编辑:lishuheng)

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