基因工程技術“分子剪刀”的知識點
1968年,沃納·阿爾伯博士、丹尼爾·內森斯博士和漢密爾·史密斯博士第一次從大腸桿菌中提取出限制性內切酶,它們能夠在DNA上尋找特定的“切點”,認準后將DNA分子的雙鏈交錯地切斷。人們把這種限制性內切酶稱為“分子剪刀”。
這種“分子剪刀”可以完整地切下個別基因。自20世紀70年代以來,人們已經(jīng)分離提取了400多種“分子剪刀”,其中許多“分子剪刀”的特定識別切點已被弄清。有了形形色色的“分子剪刀”,人們就可以隨心所欲地進行 DNA分子長鏈的切割了。由于限制性內切酶的發(fā)現(xiàn),阿爾伯、史密斯和內森斯共享1978年諾貝爾生理學和醫(yī)學獎。
據(jù)英國媒體報道,近期,英國倫敦一名患白血病的1歲大女嬰理查德茲,生命進入倒計時。面對傳統(tǒng)療法失效,倫敦大奧德蒙街醫(yī)院(GOSH)的醫(yī)生嘗試一種新的治療方法,利用“分子剪刀”來編輯基因,產(chǎn)生設計的免疫細胞,對其進行編程,用來治療耐藥性的白血病。最終,她現(xiàn)在戰(zhàn)勝了病魔,而且表現(xiàn)很好。
理查德茲出生14周就確診患有復發(fā)性急性淋巴細胞白血?。ˋLL),化療及骨髓移植均不奏效,醫(yī)生無計可施,建議理查德茲父母為愛女安排善終護理。理查德茲太太不欲放棄女兒,她說:“我們不想接受善終護理,因此我們要求醫(yī)生為女兒嘗試任何可以嘗試的方法,即使是史無前例也好?!?/p>
最后,GOSH的一個研究小組,用來自供體的修飾性T細胞,稱為UCART19細胞,來治療理查德茲所患的復發(fā)性急性淋巴細胞白血?。ˋLL),她接受過化療但失敗了,姑息治療被認為是剩下的唯一選擇。
這種治療方法,通過向健康的供體T細胞添加新的基因,將它們武裝起來對抗白血病。利用分子工具(TALEN)——就像非常精確的剪刀,把特定的基因切斷,以使T細胞表現(xiàn)為兩種特定的方式。首先,細胞在一種強大的白血病藥物面前變得不可見,這種藥物通常會殺死它們,然后它們被重編程,只靶定和對抗白血病細胞。
GOSH和UCL-ICH的團隊連同倫敦大學和Cellectis生物科技公司的研究人員,一直都在開發(fā)這些供體T細胞的“常備”細胞庫,已被用于臨床試驗前的最后階段測試。在聽說了這個嬰兒的情況之后,這個研究小組得到了特別的許可,提早嘗試新的治療方法。
患者的父母也熱衷于嘗試新療法。媽媽Lisa說:“我們不想接受姑息治療,所以我們要求醫(yī)生為我們的女兒嘗試任何治療,哪怕是以前沒有嘗試過的。”
這種治療是這樣進行的,醫(yī)生將1 ml的UCART19細胞,通過靜脈置管傳遞約10分鐘。在細胞被傳遞后,患者在隔離中度過了數(shù)個月的時間,以保護她免受感染,這時她的免疫系統(tǒng)是非常虛弱的。在這段時間,病人一般表現(xiàn)良好。
幾個星期后,有跡象表明,治療發(fā)揮了作用。GOSH骨髓移植主任、患者的主治醫(yī)生Paul Veys教授說:“這是第一次使用這種療法,我們不知道它是否會以及何時起作用,所以當它起作用的時候,我們欣喜若狂。她的白血病是如此的具有侵襲性,這樣一種反應幾乎是一個奇跡?!?/p>
一旦醫(yī)生們確信白血病細胞被清除,患者就接受了骨髓移植,來代替她那已經(jīng)被治療消滅的整個血液和免疫系統(tǒng)。孩子現(xiàn)在在家里恢復得很好,只是她要定期回到GOSH檢查,她的骨髓細胞是健康的,血細胞計數(shù)持續(xù)正常化。
Qasim教授說:“我們只是在一個很堅強的小女孩身上采用了這種療法,我們還不能宣稱這將是所有的孩子一個合適治療方案。但是,這是新基因工程技術使用的一個里程碑,對這個孩子的影響是驚人的。如果能夠重復,這可能是治療白血病和其他癌癥的一個巨大進步?!?/p>
這是全球首例,由Cellectis公司資助的正式臨床試驗,計劃在更大的患者群體中試用UCART19細胞,該試驗定于2016年初開始。
第一個基因編輯 UCART的臨床試驗即將到來,它可能是腫瘤免疫治療的一次革命的開始?!?同時,也是人類對抗白血病的一大革命。
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標簽:基因工程
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文章名稱:《基因工程技術“分子剪刀”的知識點》
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