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最新《科學》：基因編輯有望治療常見心臟病，永久修復心臟損傷

健康知識養生常識

▎藥明康德內容團隊編輯
心血管疾病被稱為健康第一殺手 ， 是造成全世界死亡和殘疾的首要原因 。 當發生心肌梗塞、缺血性卒中等常見問題 ， 由于一定時間的缺氧 ， 恢復血流供應后 ， 缺血組織損傷會迅速加重 ， 很容易導致心肌細胞死亡 ， 影響心臟的正常功能 。
在頂尖學術期刊《科學》的最新一期上 ， 美國得克薩斯大學西南醫學中心的研究團隊創新性地利用CRISPR-Cas9基因編輯技術 ， 通過靶向有害信號通路 ， 保護小鼠發生缺血再灌注損傷 ， 在心肌梗塞后快速修復心臟損傷 。
基因編輯技術問世以來 ， 已經為治療罕見遺傳性疾病提供了令人矚目的希望 。 以CRISPR-Cas9系統為代表的基因編輯策略 ， 通過靶向特定的基因突變進行糾正 ， 防止致病基因引起疾病發作 ， 具有一次治療就實現長期功能性治愈的優勢 。
不過 ， CRISPR基因編輯在臨床上的應用場景還不止是治療罕見遺傳疾病 ， 科學家們希望這種創新技術可以造福更多常見病患者 ， 例如治療卒中、心肌梗塞、心衰等一系列心血管疾病 。
最新《科學》：基因編輯有望治療常見心臟病，永久修復心臟損傷
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圖片來源：123RF
在此次發表的研究中 ， 科研團隊展示的CRISPR-Cas9基因編輯療法 ， 靶向的是一種編碼鈣調蛋白依賴性蛋白激酶CaMKII的基因CaMKIIδ 。 這種蛋白激酶的慢性過度激活是一系列心臟病引起缺血再灌注損傷的關鍵原因 ， 因此抑制這種蛋白激酶被看作治療心臟病的一種潛在策略 。 但用通常的CaMKII激酶抑制劑進行治療卻遇到一些麻煩 ， 例如可能抑制其他離子通道或蛋白激酶 ， 或者影響心臟以外其他組織中的CaMKII從而導致副作用 。
對分子機制的研究發現 ， 蛋白激酶CaMKII的過度活化關鍵在于其甲硫氨酸殘基的氧化 。 因此 ， 這支研究團隊設想出一種策略 ， 通過CRISPR-Cas9腺嘌呤堿基編輯 ， 靶向消除心肌細胞中CaMIIδ基因的氧化活化位點 ， 從而更有針對性地避免心肌發生缺血再灌注損傷 。
最新《科學》：基因編輯有望治療常見心臟病，永久修復心臟損傷
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▲使用堿基編輯消除CaMKIIδ氧化活化位點以避免心臟發生缺血再灌注損傷（圖片來源：參考資料[1]）
研究人員首先在人類誘導多能干細胞分化產生的心肌細胞中證明 ， 編輯CaMIIδ基因可以消除對氧化敏感的甲硫氨酸殘基 ， 防止缺血再灌注損傷 。
隨后 ， 小鼠缺血再灌注損傷模型的結果進一步確認 ， 以注射方式遞送這種基因編輯療法可以保護動物的心臟 。 更重要的是 ， 在缺血再灌注損傷發生之后不久接受這種基因編輯療法 ， 小鼠嚴重損害的心臟能夠得到修復 ， 恢復功能 ， 這一結果意味著 ， 在心肌梗死等問題發作以后進行干預 ， 可能還為時不晚 。
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▲心肌缺血再灌注損傷模型小鼠接受基因編輯療法后得以改善心肌功能（圖片來源：參考資料[1]）
《科學》雜志總結說 ， 上述研究結果展示了基因編輯或可為治療心臟病提供一種先進的永久性策略 ， 甚至可以為心臟病發作后即刻修復心臟損傷帶來新的干預措施 。
參考資料
[1]SimonLebeketal.,AblationofCaMKIIdoxidationbyCRISPR-Cas9baseeditingasatherapyforcardiacdisease.Science(2023)Doi:10.1126/science.ade1105
【最新《科學》：基因編輯有望治療常見心臟病，永久修復心臟損傷】[2]CRISPR-Cas9geneeditingforcardiacprotection.RetrieveJan.13,2023fromhttps://www.eurekalert.org/news-releases/976006