最新研究显示,基于CRISPR的基因沉默技术可以减轻小鼠的疼痛。科学家们说,尽管该疗法距离人类使用还有很长的路要走,但这是消除持续数月或数年的慢性疼痛的一种有前途的方法。慢性疼痛通常用吗啡类药物治疗,会导致成瘾。
圣地亚哥的智利天主教大学的止痛医生玛格丽塔·卡尔沃(Margarita Calvo)表示:“这是一个真正的挑战,我们必须使用最佳的药物来治疗疼痛,这会给我们带来另一种疾病。”她说,这就是基于CRISPR的技术令人兴奋的原因。
CRISPR疗法可编辑一个人的基因组,可用于治疗血友病和某些形式的遗传性失明。新的CRISPR不能直接编辑基因-它只是阻止了基因表达,因此不应造成永久性的改变,尽管目前尚不清楚其作用能持续多长时间。
针对疼痛的新方法
慢性疼痛占人群相当大比例(研究估计高达50%),会限制人的活动、产生心理阴影,并变得虚弱。长期缓解而又没有副作用的疼痛治疗选择很少。同时由于担心成瘾,医生限制阿片类药物处方,更削减了他们的选择范围。化疗病人以及有些癌症病人(如肝癌)在癌细胞浸润至周围组织后会往往会出现顽固的剧痛,甚至阿片类药物都无法解除。
疼痛的产生机制是:当伤害性刺激兴奋神经,并通过脊髓向大脑发送电信号时,疼痛就会在大脑中出现。电信号的传播依靠离子通道的短暂开关。慢性疼痛时,这个传递机制会变得活跃。研究表明,Nav1.7钠离子通道可能在慢性疼痛中起关键作用。该通道编码的基因发生突变时,要么会导致极大的持续痛苦,要么根本不会感到任何痛苦。
因此,阻止神经细胞产生Nav1.7,能够阻止疼痛信号传播到大脑。化学家们一直在尝试用小分子药物和抗体来阻断Nav1.7,但由于这些疗法还与体内其他钠通道相互作用,产生包括麻木和协调不良在内的副作用。利用精确定位基因的CRISPR可能会直接阻断Nav1.7,而不会产生脱靶效应。
利用CRISPR的精度
研究人员从Cas9蛋白的改良版开始,该蛋白通常是CRISPR基因编辑系统的一部分。它可以靶向但不能切割编码Nav1.7的DNA序列。研究人员在修饰的Cas9上附加了第二个“阻遏”蛋白,从而阻止了Nav1.7基因的表达。研究人员将该系统包装在一种称为腺相关病毒的小型无活性病毒中,该病毒可以将其穿梭到细胞中。
他们给小鼠进行了基因沉默疗法的脊髓注射,然后试图通过给动物注射化学疗法药物或炎症剂来诱发慢性疼痛。这些小鼠对疼痛刺激更宽容。研究小组表明,已经患有慢性疼痛的小鼠也从这种疗法中受益。例如,接受化学疗法剂量的小鼠对疼痛变得非常敏感,但是在单次注射基因治疗后就失去了这种敏感性。研究结果于1月10日发表在《科学转化医学》上。
在某些情况下,注射后疼痛缓解可能持续长达44周。 “这非常了不起,”康涅狄格州纽黑文市耶鲁大学的神经科学家Sulayman Dib-Hajj说。这种疗法似乎在不关闭其他钠通道的情况下敲低了Nav1.7的表达-小鼠除疼痛外没有失去任何感觉,也没有表现出其他副作用。
科学家们警告说,这些结果仍是初步的,他们不知道在小鼠中观察到的疼痛缓解是否会转化为人类。 Dib-Hajj说:“它给我们希望基因治疗方法可能对人类有用”,以治疗慢性疼痛,“但还需要做更多的工作。”









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