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PNAS:反义核苷酸治疗立新功
更新时间:2012-09-03      阅读:1682

芝加哥大学医学院的研究人员开发了治疗弓形虫感染的新技术,该技术能够在体外实验和动物实验中阻止寄生虫合成目标蛋白,并且使感染初期小鼠体内的活寄生虫减少了超过90%,该研究发表在Proceedings of the National Academy of Sciences杂志上。

这一靶向的治疗技术由“反义”类核苷酸短链和负责跨细胞膜转运的短肽组成。耶鲁大学研究团队曾于4月发表了类似方法用于治疗寄生虫感染引发的疟疾,在这两项研究中研究人员得到的治疗效果都相当喜人。

“我们的研究验证了这种技术的可行性,”文章作者弓形虫病专家Rima McLeod教授说。“我们使用该技术跨越了多重细胞膜,成功将反义链插入细胞内寄生虫的遗传物质,并阻止他们合成不同的蛋白。通过反义链技术我们现在有信心关闭弓形虫的任意基因。”

“这一技术对于非寄生虫病也有重要意义,”她补充道。目前研究人员正在对这种技术治疗细菌或病毒感染(包括Ebola病毒)以及Duchenne型肌营养不良症的能力进行试验。

McLeod及其同事研究的寄生虫是Toxoplasma gondii,它可能是世界上zui常见的寄生虫感染。*近三分之一的人口约二十亿人感染了这种寄生虫。T. gondii会使免疫系统发育不成熟的个体发病,尤其是那些发生在子宫内的感染。它还会导致免疫缺陷的患者得眼部疾病。

Toxoplasma gondii感染的标准治疗方法副作用较大,有些患者对其特别敏感。目前还没有能够在这种寄生虫潜伏阶段消灭它的药物,也没有响应疫苗。因此“继续开发新的药物,”McLeod教授说。

研究人员开发的新技术包括PMO寡核苷酸(phosphorodiamidate morpholine oligomer),PMO是一种类DNA的短分子,它可以结合信使RNA并阻止其翻译成蛋白。研究人员将这种短分子与“传导肽”相连,传导肽可以携带PMO跨越细胞膜障碍,他们将连接而成的新分子称为PPMO。此前McLeod实验室的研究显示传导肽可以将小分子带入无法治疗的寄生虫潜伏期。

研究人员分别进行了体外和动物活体实验,发现这种PPMO可以在感染细胞和感染小鼠中降低不同蛋白的合成。

他们首先在寄生虫中插入荧光蛋白和荧光素酶基因,用这种易于检测的生物学标记来测试PPMO的效果。研究人员用靶标这些基因片段的低量PPMO处理受到寄生虫感染的细胞,发现荧光减少了40%-60%。

作者指出,这种技术也存在着一些问题。首先PPMO的治疗指数较窄,稍微超出zui低有效剂量就会有毒副作用。T. gondii可以在在视网膜或者大脑细胞中潜伏很多年,目前研究人员还未能在其潜伏期将其*。研究人员希望未来通过该技术唤醒潜伏期的寄生虫,然后用药物或者靶标繁殖期寄生虫的PPMO将其消灭。或者通过靶标寄生虫*的转录因子和其他蛋白来同时杀死活跃期和潜伏期的寄生虫。

随后他们检测了PPMO阻断二氢叶酸还原酶DHFR合成的能力,寄生虫需要这种酶来生成叶酸并进行繁殖。48小时后,细胞内寄生虫的DHFR生产显著减少。并且靶标寄生虫繁殖相关转录因子的PPMO也能成功减少寄生虫增殖。

研究人员发现,anti-DHFR PPMO对刚感染寄生虫的小鼠效果非常强,在96小时之内就使寄生虫数量减少了83%到97%。“这一技术具有阻断任何目标分子的潜力,有望用于许多疾病的治疗。”McLeod说。

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