新疗法可以治疗罕见和遗传性疾病

几十年来，人们对癌症和心脏病等在大部分人群中广泛传播的疾病进行了大量研究。因此，由于对影响许多人的疾病的长期研究努力，治疗方法得到了极大的改善。

然而，有许多疾病只影响少数人。这些疾病常常不受关注，而且研究也少得多。其中包括相当多罕见的遗传性疾病，例如 DOOR 综合征，这种疾病在加拿大和中东尤其常见。

一个科学家团队现在正在尝试改变这一现状。

“对于一些遗传性、罕见病，目前尚无治愈方法。然而，基因治疗是一种可能的解决方案，我们现在正在使用基因治疗测试各种策略，”挪威科技大学 (NTNU) 临床和分子医学系教授 Magnar Bjørås 说。

他在挪威科技大学和奥斯陆大学医院建立了一个研究团队，对罕见遗传性疾病进行基础研究，长期目标是寻找新疗法。

脑细胞功能失调或死亡

DOOR 综合征是一种目前尚无药物或治疗方法的罕见疾病。

这是一种涉及多种异常的先天性疾病。DOOR 是该疾病主要特征的缩写：耳聋、甲营养不良(指甲短或缺)、甲营养不良(手指和脚趾短)以及发育迟缓和智力障碍(以前称为精神发育迟滞)。

DOOR 综合征是遗传性的，是由 OXR1(氧化抵抗基因 1)基因中缺乏一种特定蛋白质引起的。

“由于缺乏这种蛋白质，脑细胞无法正常发育。结果，脑细胞要么变得功能失调，要么干脆死亡。”Magnar Bjørås 说道。

为了调查是否有办法防止这种情况发生，Bjørås 团队在他们实验室培养的迷你大脑中进行了测试。

从皮肤细胞到微型器官

自 2018 年以来，Bjørås 团队一直致力于培育迷你大脑、迷你肺和迷你眼睛等迷你器官。科学家们利用这些迷你器官来测试药物和基因疗法。

为了培养用于 DOOR 综合征研究的微型大脑，研究小组需要来自患有这种疾病的人的细胞。

加拿大和中东已登记了许多病例，挪威正在进行的研究基于 DOOR 综合征患者的皮肤细胞。

“在实验室里，我们已经将皮肤细胞转化为胚胎细胞。我们逆转了皮肤细胞的发育，使它们回到胎儿阶段，变得像人类最早形成的细胞一样。然后我们使用这些干细胞来创造迷你大脑，”Bjørås 说。

科学家们利用 DOOR 综合征患者的皮肤细胞，在微型大脑中重现了这种疾病。然后他们可以使用这些迷你大脑来测试这种疾病的治疗方法。

开发迷你大脑的过程需要几个月的时间，既艰苦又昂贵。

开始生产缺失的蛋白质

这项工作让科学家们深入了解了患者患病的原因，从而也为治疗策略提供了思路。基因疗法是一种可能的治疗方法，可以使脑细胞开始产生缺失的蛋白质。

病毒实际上被用作向脑细胞传递必要的生产信息的信使。

Bjørås 说：“作为我们已发表工作的后续工作，我们现在正在测试基于病毒的基因疗法作为这种疾病的治疗方法。”“我们在实验室中创造了一种无害的病毒，然后将健康的 OXR1 基因放入该病毒中’基因组，该基因能够产生 DOOR 综合征患者脑细胞所缺乏的蛋白质。”

可以阻止疾病

然后将病毒注射到微型大脑中。

“病毒被吸收到大脑和脑细胞中。通过病毒引入脑细胞的基因然后可以开始产生缺失的蛋白质，”他说。“如果这种蛋白质能够过量产生，它有助于阻止疾病，最多可以逆转疾病。为了治疗 DOOR 综合征，患者需要在很早的阶段就开始基因治疗，可能是在注意到疾病的第一个症状后立即开始。”

过去 20 年来，基因治疗研究取得了长足的发展。

“2007年，只进行了一项基因治疗临床试验。如今，有数千项涉及基因治疗的临床试验，”Bjørås 说。

在治疗其他遗传性疾病方面处于领先地位

该研究不仅为DOOR综合征患者的治疗提供了新的知识和思路，也为其他疾病的治疗提供了新的知识和思路。

Bjørås 说：“DOOR 综合征患者缺乏的 OXR1 蛋白特别有趣的是，这种基因治疗方法在治疗其他疾病方面也具有有趣的潜力。”

OXR1 蛋白可以减少炎症，炎症是大多数大脑退行性疾病的特征，例如儿童痴呆症、阿尔茨海默氏症、肌萎缩侧索硬化症和帕金森氏症。

研究大脑发育

研究人员使用了新的先进技术。他们培育的迷你大脑是由 DOOR 综合征患者和健康个体的皮肤细胞制成的。

微型大脑已被用来研究大脑发育，科学家们创造了大脑的不同部分来控制不同的功能，如记忆、学习、运动技能、体液平衡、激素平衡和温度控制。

首次在人类模型中显示，OXR1 在大脑空间和时间发育过程中促进蛋白质甲基化。蛋白质甲基化是控制基因表达的几个重要化学过程之一。