RNAi技術新突破：根據(jù)SNP選擇性沉默突變基因
對于某些遺傳病而言，從雙親繼承一個拷貝的突變基因就足以致病?，F(xiàn)在，愛荷華大學的研究人員證明有可能在沉默一個基因的突變拷貝的同時不影響另一個正常拷貝的表達。
這一發(fā)現(xiàn)表明有一天基因沉默技術或許可以用于多種人類疾病的治療，包括癌癥、亨廷氏癥及類似遺傳病、病毒感染等，治療這些疾病都需要選擇性關閉某些引起麻煩的基因的表達。
應特別指出的是，愛荷華大學的研究人員沉默突變基因的同時，沒有影響正?；蚩截惖谋磉_，即使正?？截惻c突變拷貝只有一個堿基的差異。有關研究結果發(fā)表在美國《國家科學院院刊》（PNAS）的早期網(wǎng)絡版上。
“如果你攜帶一個拷貝的“壞”基因，只需將其關閉，留下好的那個拷貝獨自執(zhí)行正常功能就可以了。”研究的*作者、愛荷華大學的研究生Victor Miller說。“這在理論上很簡單，但技術上卻很難做到。我們證明正常基因與突變基因之間的一個單核苷酸差異可用于關閉突變基因，而保留正?；虻谋磉_。”
“這項研究是一次重要的概念認證，但要走向臨床應用，還有很長的路。”Miller 補充說。
關閉一個突變基因、同時又維持正?；虻谋磉_，這對于治療所謂的顯性遺傳病尤其有用。顯性遺傳病中，從雙親之一繼承而來的一個基因的單拷貝突變表達，而正?；蚩截惒槐磉_，產(chǎn)生的蛋白對細胞有毒。因此，要想成功治療顯性遺傳病必需除去或抑制致病基因的表達而不是簡單地導入一個正確的基因拷貝。同時，正常的基因拷貝可能是細胞必需的，因此沉默致病突變的同時不影響正?？截惖谋磉_十分重要。許多神經(jīng)退行性疾病如亨廷氏癥等都是顯性遺傳病。亨廷氏癥基因就是其正?；蚩截愂羌毎９δ芩匦璧囊粋€典型實例。
研究人員利用RNA干擾（RNAi）技術沉默細胞培養(yǎng)物中引起神經(jīng)退行性病變--Machado-Joseph病（MJD）的突變基因，同時維護正?；蚩截惖谋磉_不變。
Machado-Joseph病，亨廷氏癥以及至少7種其它神經(jīng)退行性疾病都是由同一類型的遺傳突變引起的。這些疾病中的遺傳缺陷產(chǎn)生的突變蛋白氨基酸鏈特別地長。這些疾病中的每一種突變蛋白都傾向于簇集到一起，形成聚集體，對腦組織造成損害。其它神經(jīng)退行性疾病如阿爾茨海默氏癥和帕金森氏癥等的特點也是大腦中的蛋白傾向于錯折疊或簇集。愛荷華大學的研究小組之所以選擇Machado-Joseph病為研究對象是因為該病是研究這類神經(jīng)退行性疾病的一個良好模型。
起初，研究人員曾嘗試將小RNA干擾分子靶向突變基因的重復擴張部分來沉默MJD的突變基因，但沒有成功。因此研究人員將焦點集中到一個單堿基序列差異上，也就是所謂的單核苷酸多態(tài)性（SNP），約有70％的Machado-Joseph病突變基因其突變序列的旁側都出現(xiàn)這個SNP。
“當我們嘗試靶向突變本身時，干擾RNA無法區(qū)分突變基因與正?；颍虼藘蓚€拷貝都被抑制了。”研究的主要作者之一、愛荷華大學神經(jīng)學助理教授Henry Paulson博士說。“接下來我們注意到大多數(shù)情況下，MJD 突變基因的突變序列旁側都伴隨有一個SNP。我們用小干擾RNA靶向這個SNP，這樣就能區(qū)分突變拷貝與正常拷貝了，從而特異性只敲除了突變基因。”
Paulson補充說，RNA干擾能夠根據(jù)SNP區(qū)分基因這一發(fā)現(xiàn)十分激動人心，因為每個人的DNA差異大都是SNP差異。因此有可能用RNA干擾技術靶向*的與特殊基因相連的SNP，以此來操作這些基因。
“甚至當我們不能靶向某個致病突變時，我們有可能也可以靶向伴隨該突變出現(xiàn)的SNP。”Paulson說。
研究小組還用RNA干擾技術靶向由于單堿基變化而致病的基因突變。Tau是一種重要的細胞蛋白，在某些與阿爾茨海默氏癥有些類似的遺傳性癡呆癥中發(fā)生突變。研究人員指引小干擾RNA靶向Tau基因已知引起癡呆癥的一個特殊突變。這個方法再次成功只抑制突變基因而對正常基因的表達無影響。
“RNA干擾是一個激動人心的新工具，用于疾病治療大有希望。”Paulson說。“我們的研究使這個希望離我們更近了。如果我們能夠用RNA干擾技術特異性靶向一個致病基因，這將極有價值。”