「基因計程車」配導航系統  新型遺傳疾病基因治療法提高成功率

編譯／高晟鈞

基因療法旨在治療嚴重、幾乎無法治癒的單基因疾病，單基因疾病是由單一基因的缺陷所引起的。一些相應的基因療法已經在歐洲獲得批准，其中便包含了脊髓性肌肉萎縮症（SMA），這是一種由於運動神經元缺陷導致的先天性疾病，患者患有嚴重的肌肉無力與萎縮症狀。

基因計程車

許多病毒能透過病毒套膜（Virus Envelope）停靠在細胞上，並將遺傳物質引導到細胞內部，隨後藉由宿主細胞內的一系列反應，將遺傳物質轉換為對應的蛋白質產物。然而，這種入侵手段，稍稍經過改變後，便能搖身一變成為相當有效的基因治療技術。

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基因治療主要利用病毒作為載體，將治療基因作為「藥物」運送至目標細胞當中。這些病毒載體有如一輛輛載客的基因計程車，其中最著名的「車行」非腺相關病毒AAV載體莫屬。

然而，並非所有基因計程車都能到達目的地，如同開車下錯交流道一般，病毒載體也可能抵達其它的組織或是器官；更甚至，被免疫組織辨識為外來物質並遭到排除。

改善並穩定基因轉移

透過衣殼工程技術修改病毒的套膜外殼，研究人員成功優化AAV載體，賦予載體新的特性，穩定基因轉移到肝臟的成功率，並逃避免疫系統中和抗體的追殺。

由於肝臟可以再生；因此，肝臟細胞的每次分裂都會減少細胞中載體的濃度。此外，因為引入的遺傳物質並不會永久整合到肝臟細胞的DNA中，研究人員希望透過開發與細胞同步繁殖的AAV載體來防止這種損失，抵銷治療基因的稀釋。

MAGIC計畫

目前並無適合用於研究肌肉無力疾病的細胞與動物模型，而這也是此疾病一直沒有治療方法的原因之一。而MAGIC計畫旨在開發模擬人類骨骼肌肉系統的模型，用於研究遺傳性疾病的發展。研究團隊目前著重開發一種稱為「肌肉晶片」的技術，這種生物反應器配備三維骨骼肌組織，可以像人體肌肉一樣對電刺激做出反應，其細胞還能透過微小的流體系統獲取營養。此技術使監測肌肉功能成為可能。

此外，MAGIC計畫也試圖給每台基因計程車搭載「導航系統」，增加其抵達目標組織器官的成功率。並且，研究團隊也在測試源自逆轉病毒家族的載體，希望能將治療基因更穩固地插入目標細胞的遺傳物質中。

資料來源:Innovation

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