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基因剪刀“剪掉”疼痛

時間:2021-03-17 15:21:57 來源:中國科學報

吞下羥考酮藥片可能會鎮靜神經、減輕疼痛,但這種藥物會對大腦產生其他影響——導致上癮和抑制呼吸。現在,一項小鼠研究表明,通過使與疼痛信號有關的基因沉默,某些類型的疼痛可以被預防或逆轉,而且不會產生明顯副作用。該方法有望為慢性疼痛患者提供比阿片類藥物更安全、更持久的選擇。

  “這是一項優秀的工作。”美國亞利桑那大學研究疼痛機制和潛在治療方法的神經科學家Rajesh Khanna説,儘管基因療法在治療罕見和危及生命的疾病方面取得了成功,但很少有團隊探索用它治療疼痛。部分原因是人們不願意永久改變基因組,以解決一些不致命的疾病,儘管這些疾病使人喪失能力。但新方法不會改變DNA序列本身,而且理論上是可逆的,Khanna説,“我認為這項研究將成為一個基準。”

  通常,為了發出電信號,痛覺神經依賴於離子在細胞膜蛋白通道內的流動。其中一個被稱為Nav1.7的通道在身體出現故障時會引起顯著的疼痛。因此,攜帶使Nav1.7過度活躍的基因突變的人容易出現灼痛發作,而那些有Nav1.7失效突變的人根本不會感到疼痛。

  Nav1.7是止痛藥的一個明顯靶點,但阻斷該通道是棘手的。一些針對該靶點的候選藥物在臨牀試驗中失敗了。一個主要的挑戰是找到一種與Nav1.7結合的藥物,同時避免影響Nav家族中對神經系統、心臟和其他器官很重要的類似通道。

  在這項新研究中,研究人員的目標是減少Nav1.7的數量。加州大學聖迭戈分校的生物工程師Ana Moreno和同事改良了基因編輯器CRISPR。切割酶Cas9的改變使得它在不切割Nav1.7的情況下與製造Nav1.7的DNA結合,從而阻止Nav1.7蛋白的製造。研究人員通過將Cas9與抑制因子結合增強這種沉默效應。

  研究人員在使用化療藥物紫杉醇的小鼠身上測試了該方法。紫杉醇會導致癌症患者出現慢性神經疼痛。研究小組用一根細尼龍絲戳小鼠的爪子以測量疼痛。紫杉醇會使小鼠即便接受較温和的刺激也感到疼痛。但是,在進行基因沉默治療一個月後,這些小鼠的反應與從未注射過紫杉醇的小鼠相似,而未經治療的動物則仍然敏感。

  研究小組近日在《科學—轉化醫學》上報告了相關成果。

  這種方法也可以在注射致炎化合物卡拉膠或一種增加疼痛敏感性的BzATP分子之前預防疼痛。Moreno説,這是一個令人鼓舞的初步結果,表明注射沒有完全抑制Nav1.7,併產生感覺不到任何疼痛的危險麻木感。而且,到目前為止,行為測試還沒有發現該方法有潛在副作用——它似乎沒有改變動物的運動、認知或焦慮水平。

  Moreno説,目前還不清楚注射的效果會持續多久,研究人員在治療10個月後仍然看到了疼痛抑制效果。但她預計表觀基因組(修飾DNA和調節基因表達的化合物)變化可能會隨着時間推移自然逆轉基因沉默蛋白的作用。

  這個方法的前景似乎不錯,但英國倫敦大學學院神經生物學家 John Wood警告説,成本可能會阻止基因療法治療像慢性疼痛這樣常見疾病的可能性。相關療法太昂貴了,許多公司都不願意投資於此。(魯亦 馮麗妃)

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編輯: 劉坤媛
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