Only Perception: SB100X - 行動 DNA 使基因治療向前邁進

2009-05-08

SB100X - 行動 DNA 使基因治療向前邁進

Moving gene therapy forward with mobile DNA
http://www.physorg.com/news160593465.html

May 3rd, 2009

基因療法是將遺傳物質引進一患者的細胞中，導致痊癒或治療效果。在最近幾年，基因治療經證明是一種大有可為的、用來治療或甚至治癒數種致命疾病（這裡並無吸引人的另類療法）的技術。

基因治療雖能用於遺傳疾病，但也能為其他影響心臟、腦袋的疾病，甚至是癌症所用。事實上，最近的結果指出，基因治療對於遭逢侵略性腦癌的病患有益，那使用其他方法可能會致命。

儘管大體上有進展，不過這裡仍需發展改良過的與更安全的方法將基因傳遞進入細胞中。基因治療的成功與否，終將依賴這些基因傳遞載體，或媒介（vectors）。絕大部份的媒介都源自於病毒，那能透過定做將有療效的基因傳遞到病人的細胞中。然而，某些病毒媒介會引發副作用，包括癌症與發炎。

Marinee Chuah, Thierry VandenDriessche, Eyayu Belay 以及他們在 K.U. Leuven 的 VIB 同事，在與 Zsuzsanna Iszvak、Zoltan Ivics 及其在德國柏林 Max Delbruck Center 的同事的合作下，現在已開發出一種新的、非病毒的方法，那克服某些與病毒媒介相關的限制。

利用演化與天擇的原理，那最初由達爾文（Charles Darwin）構想，他們現在基於非病毒的遺傳元素，稱為轉位子（transposons，移轉子），開發出一種有效且安全的基因傳遞方法。轉位子是可移動的 DNA（mobile DNA）元素，能經由「剪貼」機制合併至「外來」基因。在某種程度上，它們是天然的基因傳遞載體。研究者以一種讓轉位子將有療效的基因攜帶進入目標細胞 DNA 的方式來建構它們。這麼做，他們排除了依靠病毒載體的需要。

"我們首度證明，使用非病毒基因傳遞，現在可能有效地將基因傳遞進入幹細胞，尤其是那些免疫系統，" Marinee Chuah 表示。"有許多小組多年來都在嘗試這個，不過都沒有成功。我們很高興我們現在能克服這種障礙，" Thierry VandenDriessche 聲稱。Zsuzsanna Izsvak 與 Zoltan Ivics 則同聲表示："這種轉位子技術也許能大大簡化基因治療的實施，改善其整體安全性並減少成本。"

VIB 研究者目前更進一步測試這項技術，以治療包含癌症與遺傳失調這類特殊疾病。

※ 相關報導：

＊ Molecular evolution of a novel hyperactive Sleeping Beauty transposase enables robust stable gene transfer in vertebrates
http://www.nature.com/ng/journal/vaop/ncurrent/abs/ng.343.html
http://dx.doi.org/10.1038/ng.343

Lajos Mates, Marinee K L Chuah, Eyayu Belay, Boris Jerchow,
Namitha Manoj, Abel Acosta-Sanchez, Dawid P Grzela,
Andrea Schmitt, Katja Becker, Janka Matrai, Ling Ma,
Ermira Samara-Kuko, Conny Gysemans, Diana Pryputniewicz,
Csaba Miskey, Bradley Fletcher, Thierry VandenDriessche,
Zoltan Ivics & Zsuzsanna Izsvuk
Nature Genetics Published online: 3 May 2009
doi: 10.1038/ng.343

The Sleeping Beauty (SB) transposon is a promising technology platform for gene transfer in vertebrates; however, its efficiency of gene insertion can be a bottleneck in primary cell types. A large-scale genetic screen in mammalian cells yielded a hyperactive transposase (SB100X) with 100-fold enhancement in efficiency when compared to the first-generation transposase. SB100X supported 35–50% stable gene transfer in human CD34+ cells enriched in hematopoietic stem or progenitor cells. Transplantation of gene-marked CD34+ cells in immunodeficient mice resulted in long-term engraftment and hematopoietic reconstitution. In addition, SB100X supported sustained (＞1 year) expression of physiological levels of factor IX upon transposition in the mouse liver in vivo. Finally, SB100X reproducibly resulted in 45% stable transgenesis frequencies by pronuclear microinjection into mouse zygotes. The newly developed transposase yields unprecedented stable gene transfer efficiencies following nonviral gene delivery that compare favorably to stable transduction efficiencies with integrating viral vectors and is expected to facilitate widespread applications in functional genomics and gene therapy.