許多腦部疾病,如癲癇是由少數(shù)腦細(xì)胞的過(guò)度活躍引起的。這些疾病往往對(duì)藥物治療反應(yīng)不佳,主要是因?yàn)樗褂玫乃幬飼?huì)影響整個(gè)大腦。雖然基因療法可能是治療這些疾病的一類有希望的方法,但目前這類方法并不能區(qū)分過(guò)度活躍的腦細(xì)胞和正常的腦細(xì)胞。
然而,在這項(xiàng)新的研究中,這些作者開(kāi)發(fā)出的這種新方法使用了一種僅改變過(guò)度活躍的腦細(xì)胞而不影響那些正常行動(dòng)的腦細(xì)胞的技術(shù)。 論文共同通訊作者、倫敦大學(xué)學(xué)院皇后廣場(chǎng)神經(jīng)學(xué)研究所的Gabriele Lignani博士說(shuō),“我們發(fā)明了一種新的基因療法,它只在過(guò)度活躍的腦細(xì)胞中開(kāi)啟而發(fā)揮作用,如果它們恢復(fù)正常,它就自行關(guān)閉。我們利用了某些DNA序列的能力來(lái)控制基因表達(dá),以響應(yīng)代謝信號(hào)。通過(guò)重新引導(dǎo)這種活躍感應(yīng)機(jī)制來(lái)驅(qū)動(dòng)阻止腦細(xì)胞放電的分子的產(chǎn)生,我們發(fā)現(xiàn)癲癇發(fā)作可以得到抑制?!?/span>
為了開(kāi)發(fā)這種新的基因療法,這些作者篩選了幾個(gè)已知能對(duì)刺激作出反應(yīng)而被激活的基因,并將它們的啟動(dòng)子與因能夠減少神經(jīng)細(xì)胞放電而被選中的鉀離子通道偶聯(lián)在一起。這種啟動(dòng)子-鉀離子通道的組合使用在小鼠體內(nèi)和在培養(yǎng)皿里培養(yǎng)的微型大腦樣結(jié)構(gòu)(即大腦類器官)中進(jìn)行了測(cè)試,這種大腦類器官是用皮膚衍生的人類干細(xì)胞制造的。
他們發(fā)現(xiàn)即時(shí)早期基因cfos啟動(dòng)子與KCNA1鉀離子通道基因的組合使用經(jīng)證實(shí)在誘導(dǎo)癲癇發(fā)作后能高度有效地抑制神經(jīng)元放電,也能抑制自發(fā)性癲癇發(fā)作,而對(duì)認(rèn)知能力沒(méi)有任何負(fù)面影響。
這種新的治療方法比以前在同一模型中測(cè)試的基因療法或抗癲癇藥物更有效,可使得癲癇小鼠的自發(fā)性癲癇發(fā)作減少了約80%。這些作者表示,這種新的基因療法在理論上也可能用于治療其他一些腦細(xì)胞過(guò)度活躍的疾病,如帕金森病。