美國哈佛大學化學生物學研究團隊近日發表一項研究，指已研發出一種新的「類病毒顆粒」（Virus-like particles，VLPs）分子，能將經基因改造的蛋白，更準確運送至標靶細胞，並顯著提高基因治療療效，將來甚至有助治療聽力損失，以及與肌肉相關的疾病等。相關報告已於本月11日刊登在學術期刊《細胞》（Cell）上。
利用病毒來提供基因治療，過去曾引起巨大爭議。1999年，美國18歲男子Jesse Gelsinger因患肝病而參與一項基因治療試驗，該新基因被包裝在腺病毒（adenovirus）中，未料其後竟引發大規模的免疫反應而導致其死亡。後來研究人員研發出僅披有病毒外殼，卻沒有病毒基因體的VLPs，然而當注射到動物體內時，VLPs僅對大部分組織中約10%標靶細胞起基因改變，遠低於治療的所需水平。
由哈佛大學化學生物學家David Liu所領導的研究團隊，於是打算尋找方法加強VLPs的療效，一方面要確保基因改造蛋白（gene-editing proteins）正確包裝在內，一方面要能正確引導其至細胞核進行基因改造。研究人員在特殊運送蛋白（cargo proteins）及「核定位序列」（Nuclear localization sequence）之間添加一個其後可被切斷的短連接蛋白；在生產細胞（producer cell）內，短連接蛋白能阻止序列將基因改造蛋白引導至細胞核，確保基因改造蛋白正確包裝在VLP內，而一旦被送至標靶細胞，同樣存在於VLP中的蛋白質切割酶（protein-cutting enzyme），就會切斷短連接蛋白，從而恢復「核定位序列」片段的核導向能力。
研究人員其後利用老鼠進行試驗，首先他們將經過改造的VLPs注射到實驗鼠的腦脊液中，並對約53%的標靶細胞進行適當的基因改造，然後改造嘗試與膽固醇代謝及心臟病有關的「PCSK9」基因。大約一周後，研究人員發現該VLPs成功改造了標靶肝細胞中約63%的缺陷「PCSK9」基因，效率比以往的VLPs高約26倍。另外，研究人員亦在具有導致失明基因突變的實驗鼠身上測試相關療法，並指有6隻在視網膜下方接受單次VLPs注射的實驗鼠均重獲部分視力。
未有參與該項研究的西班牙能源、環境及技術研究中心（The Centre for Energy, Environment and Technology Research）生物學家Paula Rio Galdo表示，相關研究對於說服監管機構接受未來使用VLPs療法非常重要。
資料來源：Cell，science.org
Text by Medical Inspire 醫·思維
