來自斯克里普斯研究所的科學家們發現了一種驚人簡單及安全的破壞細胞內特異基因的新方法。科學家們證實其可作為實驗性基因治療一種更安全的替代用于對抗HIV感染，由此顯示了這一新技術的醫療潛力。相關論文發表在7月1日的《自然方法》（Nature Methods）雜志上。

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對抗HIV的新策略

接下來，研究小組顯示了這一新技術如何能夠用于基于ZFN的策略對抗HIV感染。

艾滋病致病逆轉錄病毒通常通過一種稱為CCR5的T細胞表面受體感染T細胞，清除這種受體可使T細胞高度抵抗HIV感染。2006年，柏林的一位HIV患者在接受骨髓移植治療白血病后不久失去了所有的感染跡象。提供骨髓移植的供體具有一種CCR5基因變異，使得CCR5受體低表達。用基于ZFN的治療破壞T細胞中的CCR5基因或許能夠重現這一戲劇性的效應。

“我們的想法是保護一些患者的T細胞不受HIV感染，使免疫系統仍能強有力地最終清除感染，”Barbas說。

一種利用ZFNs破壞T細胞中CCR5基因，并將修飾T細胞注入患者體內的基因治療當前正在開展臨床試驗。Barbas和他的研究小組證實利用他們更為簡單的ZFN傳遞方法可以獲得同樣的效應。他們將ZFN蛋白直接添加到細胞皿中的人類T細胞上，發現在數小時內相當一部分的ZFN治療細胞顯示出CCR5基因活性急劇減少。

Barbas說在數次應用ZFNs后，借助一種特殊的冷卻方法來提高蛋白質穿過細胞膜的能力，科學家們能夠以接近基因治療方法的效率失活CCR5基因。

新方法似乎也更安全。研究小組用于參照的一種基于DNA的方法和其他曾在文獻中報道的基于病毒的方法可持續數天生成ZFNs，會造成大量脫靶DNA損傷。而直接傳遞ZFN蛋白質保留了細胞內完整性，且只有幾個小時，造成極小的脫靶損傷。

“在一些脫靶位點基因治療方法往往會造成損傷，我們沒有看到來自這一新技術的任何損害，”Barbas說。

健康“小工廠”的希望

研究小組用各種其他類型的細胞測試了直接的ZFN傳遞技術，發現它在人類皮膚“成纖維”細胞中以特別高的效率發揮作用。研究人員現在正研究先進的療法，從患者處獲取那樣的成纖維細胞，重編程細胞的基因表達模式使它們有效轉變為干細胞。這些誘導干細胞隨后可以利用ZFNs和其他基因組編輯技術進行修飾。當注入到患者體內，它們能夠在長時期內生成數百萬的治療后代細胞。

這種技術有朝一日或可用于治療各種各樣的疾病。Barbas在十多年時間內一直從事抗CCR5策略開發，他希望開始利用基于ZFN的治療破壞造血干細胞中的CCR5基因。將這些造血干細胞輸入到HIV患者體內，成為生成抗HIV T細胞的小工廠。

“即便是少量干細胞攜帶這種抗HIV特性，也可能最終完全替代患者原始的易受攻擊的T細胞群，”他說。