這里是科學美國人——60秒科學
你的基因組有點像圖書館——每個基因都是制造蛋白質的操作手冊 。壞消息是,你不能還回一本書之后再借出新版本 。不過,基因治療技術允許你修訂你的書,也就是說,賦予你潛在的能力去制造全新且不同的蛋白質 。
現在,科學家已經嘗試了一種文本修訂的新方法,即吸入這些變化 。他們讓老鼠吸入被稱為信使核糖核酸(mRNA)的遺傳物質,以此來測試這一概念 。為了進行測試,信使核糖核酸中包含了制造熒光素酶的指令,熒光素酶是能令螢火蟲發光的物質 。
研究人員用可降解聚合物包裹信使核糖核酸,誘使老鼠的肺細胞接受 。一旦肺細胞將其吞噬,肺細胞就會開始發光,這證明吸入信使核糖核酸是啟動制造全新蛋白質(如熒光素酶)的有效方法 。
科學家還在細胞經過基因改造的老鼠身上重復了這項實驗,這些老鼠接受信使核糖核酸后,它們的細胞就會永久變紅,這使研究人員得以計算受信使核糖核酸劑量影響的細胞比例 。這一概念的驗證結果發表在《先進材料》期刊上 。
當然,關鍵不是讓老鼠發光 。相反,其中一種想法是,利用這項技術幫助囊性纖維病患者 。因為囊性纖維病患者有一種基因突變,會導致其肺部堆積粘液 。這項研究的多名作者與上市生物科技公司Translate Bio合作,該公司正在進行第一階段和第二階段的實驗,以確定吸入信使核糖核酸能否提供囊腫性纖維病的基因修復方法 。無論囊腫性纖維病的具體案例情況如何,熒光素酶的例子表明吸入基因治療可能是條妙計 。
謝謝大家收聽科學美國人——60秒科學 。我是克里斯托弗·因塔利亞塔 。
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