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據(jù)估計，每年800萬兒童患有嚴(yán)重的遺傳疾病或出生缺陷,。妊娠期間可以通過羊膜穿刺術(shù)檢測胎兒是否患有遺傳疾病,，但是,，在出生前沒有醫(yī)療選擇可以糾正這些遺傳錯誤。

胚胎發(fā)育早期,，許多干細(xì)胞快速分裂,。“如果我們能早點糾正一個基因突變，就能顯著地減少突變對嬰兒發(fā)育的影響,，甚至可以治愈這種疾病,，”卡耐基梅隆大學(xué)醫(yī)學(xué)院化學(xué)教授Danith Ly說。

研究人員采用Ly課題組研發(fā)的基于肽核酸（peptide nucleic acids,，PNAs）的基因編輯技術(shù),，使用FDA批準(zhǔn)的納米顆粒將與供體DNA配對的PNA分子遞送至遺傳突變位點。當(dāng)PNA-DNA復(fù)合體識別出突變時,，PNA分子與DNA結(jié)合并解開它的兩條鏈,，讓供體DNA與有缺陷的DNA結(jié)合，促使細(xì)胞DNA修復(fù)途徑發(fā)揮作用,，從而糾正錯誤,。此前這種技術(shù)也曾用于治療β地中海貧血癥。

Danith Ly 課題組

新研究中,，科學(xué)家使用類似羊膜穿刺的技術(shù),，將PNA復(fù)合物注入孕鼠羊水，腹內(nèi)小鼠攜帶β珠蛋白突變的β地中海貧血,。妊娠期間,，只注射一次PNA就能糾正6%的突變，這6%的錯誤糾正可顯著改善小鼠出生后β地中海貧血疾病癥狀,，甚至足以使小鼠被視為治愈,。在子宮里接受PNA治療的小鼠血紅蛋白水平恢復(fù)正常范圍，脾腫大減少,，存活率增加,。

Gamma-PNA molecule

研究人員還指出，治療沒有脫靶影響,，暗示這種方法可能比其他基因編輯技術(shù)（如CRISPR/Cas9）更可取,，因為CRISPR/Cas9有可能錯誤地破壞正常DNA。

“CRISPR雖然更容易操作,，但脫靶效應(yīng)使它對臨床治療不一定有用,，”Ly說。“在治療疾病方面,，PNA技術(shù)更為理想,。它不切斷DNA，它只與DNA結(jié)合,，修復(fù)不正常的東西,。當(dāng)我們使用PNA基因編輯技術(shù)時,，我們檢查了5000萬個樣本，沒有發(fā)現(xiàn)一個異常修改錯誤,。”

研究人員認(rèn)為,，在妊娠期間多次治療，這種技術(shù)可能會取得更高的成功率,。他們也希望看到它應(yīng)用于其他疾病。

原文檢索：

In utero nanoparticle delivery for site-specific genome editing（轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)網(wǎng)）