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帕金森氏癥基因療法“浮出水面”
【字體: 大 中 小 】 時間:2002年10月14日 來源:
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[生物通訊]Jefferson 醫學院的科學家通過基因療法成功扭轉了大鼠帕金森氏癥的病程。他們發現,向大鼠內導入一個編碼一種酶的基因,他們可以改寫大鼠的大腦神經線路,阻止產生多巴胺的大腦細胞的損壞,而這正是帕金森氏癥治療的關鍵。
“我們不是簡單地插入一個缺失或突變基因的替代品來治療這種遺傳疾病!毖芯康淖髡咧、Thomas Jefferson大學Jefferson醫學院的神經學助教Michael Oshinsky博士說道。有關研究結果發表在10月11日期的《科學》(Science)雜志上!斑@實際上更為深奧復雜,我們改變的是大腦的一個神經線路來治療帕金森氏癥!
根據Jefferson醫學院的研究員Oshinsky博士 和 Jia Luo醫學博士,在帕金森氏癥中,大腦一個叫做下丘核的部分過度活躍。下丘核細胞產生谷氨酸,谷氨酸是一種興奮神經遞質,即將信息傳遞到大腦另一個叫做黑質的區域的攜帶者。黑質對于機體活動的協調性十分重要,大腦中的多巴胺就是產生于這個部位。而帕金森氏癥正是由于產生多巴胺的神經細胞發生退化導致的。
由Jefferson大學、新西蘭奧克蘭大學以及康奈爾大學的研究人員組成的研究小組從大腦深度刺激研究中獲得了重要線索,深度刺激指的是下丘核中的腦細胞受到高頻刺激作為帕金森氏癥晚期階段的治療方法。這種治療方法可以阻止黑質的過度活躍。
該研究小組由曾工作于Jefferson醫學院的、現任職于奧克蘭大學的Matthew During博士領導。他們決定嘗試不關閉下丘核中的神經元,而是試著將神經元由興奮性改變為抑制性,也就是使細胞含有抑制性化學信息GABA。
研究小組利用了一種腺相關病毒,該病毒攜帶編碼一種叫做谷氨酸脫羧酶(glutamic acid decarboxylase,GAD)的酶基因,可將基因運輸到大鼠產生帕金森氏癥的腦細胞中。研究人員觀察到,經此治療的帕金森氏癥大鼠的行為和生理學特征發生了戲劇性的變化。
基因轉移3周后,Luo博士對帕金森氏癥大鼠進行了各種行為檢測以查明基因療法是否能夠防止典型的帕金森氏癥癥狀的產生。檢測結果顯示,70%的帕金森氏癥大鼠經過GAD基因治療后,當接受大腦多巴胺的化學模擬物時,沒有產生帕金森氏癥癥狀。正常情況下,帕金森氏癥大鼠對多巴胺是高度敏感的,對此做出的反應就是反復繞圈運動。這個檢測結果是“證明GAD基因療法是治療帕金森氏癥的一個很好的療法的強有力行為證據!監shinsky 博士認為。
研究人員還刺激了大鼠的下丘核,檢查黑質中神經連接的變化。他們比較了接受GAD基因治療和為接受此治療的帕金森氏癥大鼠以及正常大鼠表現出的差異。在未經基因療法治療的帕金森氏癥大鼠中,超過80%的細胞顯示出興奮性反應。而只有10%表現出抑制性反應。
但在經GAD治療的大鼠中,他們發現情況恰恰相反。他們記錄的神經元中,有將近80%顯示出抑制性反應,而只有17%表現出興奮性反應!斑@是下丘核和黑質神經連接中發生的一次深刻變革--這是神經元連接的表型發生了變化!監shinsky 博士解釋說。
“通過改寫這個神經線路,我們實際上是保護了多巴胺產生神經元免遭死亡厄運!盌uring 博士說道!癎AD基因療法的主要優勢就是在于產生的抑制性似乎可以為多巴胺神經元提供保護!
“這是大腦中一個典型的興奮連接,我們將它轉化為抑制連接!監shinsky博士說道!拔覀兒芨吲d能夠能夠找到治療帕金森氏癥的一個大有希望的行為機制!彼赋,基因治療1個月后再檢測帕金森氏癥大鼠的行為,發現這種改變是永久性的。研究小組已得到FDA的許可進行臨床試驗,這是第一個用于帕金森氏癥治療的基因療法工具。
消息來源:Thomas Jefferson大學醫院
生物通編譯自BIO.COM