Science医学:基因治疗挽救破损的心脏

【字体: 时间:2013年11月15日 来源:生物通

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  Icahn医学院心血管研究中心的研究人员成功测试了一种强有力的治疗疗法,将其直接传送到大型动物模型的心脏中逆转了心力衰竭。新研究结果发表在11月13日《科学转化医学》(Science Translational Medicine)杂志上的。

  

生物通报道  Icahn医学院心血管研究中心的研究人员成功测试了一种强有力的治疗疗法,将其直接传送到大型动物模型的心脏中逆转了心力衰竭。新研究结果发表在11月13日《科学转化医学》(Science Translational Medicine)杂志上的。

这项研究工作是在人类临床试验中启动SUMO-1基因治疗测试前的最后一个研究阶段。在心力衰竭患者体内SUMO-1基因丧失了其功能。

资深研究员、Icahn医学院心血管研究中心主任、医学教授Roger J. Hajjar博士说:“SUMO-1基因治疗或许是第一种能够真正缩小扩大的心脏,显著改善受损心脏维持生命功能的治疗。我们非常急切地想要在我们罹患严重心理衰竭的患者中对这一基因疗法进行测试。”

心力衰竭是导致老年人住院治疗的一个主要病因。在美国它每年导致了大约30万人死亡。当个体的心脏过于衰弱,无法很好地泵血和进行全身血液循环时就会发生心力衰竭。

Hajjar博士已经走在了将近获得食品和药物管理局批准,在心力衰竭患者中进行新型SUMO-1基因测试的大路上。如果这一临床试验获得启动,它将是Hajjar和他的心血管研究中心发起的旨在逆转心力衰竭的第二种基因治疗。

第一项名为CUPID的试验,已进入了SERCA2基因治疗测试的最后阶段。1期和2a期实验结果均为阳性,在临床事件中显示出显著的治疗改善。

在这一试验中,研究人员通过一种无活力病毒(经过遗传修饰没有感染颗粒)传送了SERCA2基因。SERCA2基因生成的一种酶,对于将正常将钙泵出细胞起至关重要的作用。在心力衰竭中,SERCA2功能失调,使得心脏不得不更努力地运作,在这一过程中心脏变得越来越大。

在一项心脏导管插入术操作过程中,携带SERCA2的病毒通过冠状动脉传送到心脏。研究显示只需一次基因治疗剂量就可以恢复SERCA2a基因有益酶的生成。但在以往的研究中,研究人员发现SERCA2并不是心力衰竭中唯一丧失功能的酶。在2011年发表在Nature杂志上的一项研究中,Hajjar博士和他的研究小组证实在衰竭的人类心脏中SUMO-1基因也表达下降。SUMO-1调控了SERCA2a的活性,表明它可以在不改变SERCA2a水平的条件下增进它的功能。一项小鼠心力衰竭模型后续研究证实了,SUMO-1基因治疗显著改善了心脏功能。

新的研究对单独传送SUMO-1基因治疗、SERCA2基因治疗和SUMO-1及SERCA2组合治疗进行了测试。

在大型心力衰竭动物模型中,研究人员发现相比于仅给予SERCA2基因治疗,基因治疗单独传送高剂量的SUMO-1,和传送SUMO-1及SERCA2组合一样,可使得心脏收缩增强,改善了血流,减小了心脏体积。

Hajjar博士说:“这些新研究结果支持了,SUMO-1在SERCA2功能中起至关重要的作用,这是SUMO-1基因替换有潜力治疗心力衰竭患者的基础。”

Hajjar博士说,研究人员用了很短的时间就将他们的基础实验结果转化为成功的临床前研究。

“这样的转化医学速度其关键原因在于,在心血管研究中心我们拥有极好的基础设施,我们能够复制人类心脏衰竭模型测试我们的新基因疗法。我认为这是一个非常独特的例子,将来自初期研究发现的一种有前景的医疗方法快速转换至临床前试验,”Hajjar博士说。

(生物通:何嫱)

生物通推荐原文摘要:

SUMO-1 Gene Transfer Improves Cardiac Function in a Large-Animal Model of Heart Failure

Recently, the impact of small ubiquitin-related modifier 1 (SUMO-1) on the regulation and preservation of sarcoplasmic reticulum calcium adenosine triphosphatase (SERCA2a) function was discovered. The amount of myocardial SUMO-1 is decreased in failing hearts, and its knockdown results in severe heart failure (HF) in mice. In a previous study, we showed that SUMO-1 gene transfer substantially improved cardiac function in a murine model of pressure overload–induced HF. Toward clinical translation, we evaluated in this study the effects of SUMO-1 gene transfer in a swine model of ischemic HF. One month after balloon occlusion of the proximal left anterior descending artery followed by reperfusion……

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