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洗个澡就能控制基因表达?

最近,来自瑞士苏黎世联邦理工学院、华东师范大学等处的研究人员,在国际著名学术期刊《Nucleic Acids Research》发表的一项研究中,通过化学物质苯甲酸酯(parabens,是常见的皮肤护理产品成分)来打开和关闭转基因。那么,这是否可以作为一种非侵入性的方法,用于传递剂量特异性的转基因治剂呢?华东师范大学生命科学学院的博士生导师叶海峰,参与了这项研究。延伸阅读:科学家开发出控制基因表达的新方法。

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转基因——从一个生物体提取的DNA转入另一个生物体,具有巨大的潜力,用于人类患者的治疗。这些DNA片段可被诱导表达患者由于代谢性疾病而缺乏的重要蛋白。现在,来自中国、瑞士和法国的一组研究人员,发现了一种比较简单的方式来切换转基因表达的开关,这是靶向治疗发展过程中的一大进步。这种方法所需要的就是——淋浴。
  

本文通讯作者、苏黎世联邦理工学院和巴塞尔大学生物工程学家Martin Fussenegger指出:“在未来,基于细胞的疗法,需要非常精确地控制转基因的表达,以适应患者疾病的需求和动态。”要做到这一点,Fussenegger和他的研究团队研发出了一种“设计师”细胞,能够植入人体,并通过远程触发器打开或关闭它们。
  

Fussenegger说:“这不是你吞下一种药物,因为它将首先被肝脏清除。这种方法比注射更好,注射是侵入性的。”根据Fussenegger介绍,透皮给药,是拨入可靠剂量的蛋白治剂的唯一非侵入性方法。苯甲酸酯是植物抗菌药物,经常被用作化妆品中的防腐剂,可作为一种理想的触发化合物,因为它能快速迁移通过皮肤,进入血液。另一个优势在于,它们已经通过FDA批准,用于现成的日化产品,如沐浴露、护手霜和爽肤水。
  

苯甲酸酯可破坏病原体丁香假单胞菌(Pseudomonas syringae)中的一个代谢途径,这会导致番茄植株上的细菌性斑点。利用苯甲酸酯的这种敏感性相互作用,Fussenegger和他的同事们设计了一组哺乳动物基因开关,可让苯甲酸酯敏感的转基因在各种各样的人类细胞系中表达。
  

Fussenegger说:“好处在于,你可以向沐浴露中加入或多或少的苯甲酸酯,以在你的血液里达到一个关键的剂量,与治疗蛋白的特定表达量相关。”
  

该研究团队发现,苯甲酸酯激活的转基因系统,能引起报告基因SEAP在哺乳动物HEK-293细胞中的表达。
  

Fussenegger说:“在未来,我们不是一天几次服用处方药,你可以通过一天淋浴几次,调整你的蛋白治疗。”他估计,将在两到五年内开展临床试验。相关研究成果发表在《Science》、《PNAS》、《Curr Opin Chem Biol》等杂志。

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