研究突破带来罕见病治疗新希望,北京两项科研成果在《细胞》发表
人民日报客户端  2小时前

  日前,一项由昌平实验室领衔科学家、北京大学教授魏文胜团队领衔开展的研究取得重要突破。团队利用自主研发的RNA编辑技术LEAPER,在杜氏肌营养不良症治疗领域取得突破性研究进展。同时,该技术平台经过持续迭代升级,最新版本LEAPER 3.0在编辑效率、精准性和适用范围等方面实现显著提升。6月10日,上述两项成果同期发表于国际学术期刊《细胞》。

  杜氏肌营养不良症是一种由基因突变引起的严重遗传性肌肉疾病,主要表现为进行性肌肉萎缩和运动功能丧失。患者通常在儿童时期发病,并随着年龄增长逐渐丧失独立行走能力,多数会因呼吸衰竭或心力衰竭早逝。虽然是罕见病,但由于我国人口基数庞大,患者数量位居世界前列。目前,常规治疗手段仅能部分延缓疾病进展,无法逆转疾病进程,临床医疗需求大。

  该病在基因治疗领域具有挑战性,主要基于两点原因:一方面,其致病基因过大,传统基因治疗方法难以将完整基因递送至患者体内。另一方面,不同患者携带的致病突变种类超7000种,单一种类的固定治疗方案往往只能覆盖少数患者。

  针对这一难题,昌平实验室领衔科学家、北京大学教授魏文胜团队基于自主原创的LEAPER平台开发了RNA外显子跳跃技术。该技术不直接修改DNA,而是在细胞读取遗传信息过程中重新调控RNA加工方式,通过跳过特定外显子恢复DMD基因的阅读框,使细胞重新产生具有功能的肌营养不良蛋白,从而改善疾病症状。

  与传统基因编辑技术不同,LEAPER最大的特点是能够直接调用人体细胞内天然存在的RNA编辑酶完成编辑,无需额外递送任何外源编辑蛋白。这意味着治疗系统更加精简,不仅降低了体内递送难度,也有助于减少免疫反应和长期安全性风险。此外,相比传统单碱基修复策略,基于LEAPER开发的RNA外显子跳跃技术能够应对更多类型的基因缺陷,为更广泛的遗传病患者提供新的治疗可能。

  基于这一技术,团队联合昆明理工大学、上海交通大学医学院附属上海儿童医学中心等合作单位,完成了从疾病模型验证到患者治疗的系统转化研究,并开发出针对DMD的RNA编辑候选药物LE051。目前,已有3名患儿接受该候选药物治疗,运动功能持续改善,并观察到呼吸肌功能改善的积极信号。

  研究人员表示,这是我国自主原创RNA编辑技术首次进入临床研究阶段并获得积极疗效信号,同时也是国际上首次将RNA编辑策略应用于杜氏肌营养不良症患者并取得积极临床结果,标志着RNA编辑技术正在从实验室研究迈向疾病治疗的新阶段。

  在推进临床转化的同时,魏文胜团队持续推进这一底层技术的迭代升级。目前,LEAPER已发展至3.0版本。团队借助最新的AlphaFold 3人工智能结构预测技术,首次系统揭示了RNA编辑酶ADAR识别并编辑目标RNA的关键机制,并据此建立了全新的RNA结构设计框架。研究发现,通过在RNA结构中引入特殊设计的“凸起”结构,可以显著增强编辑酶与目标RNA之间的相互作用,从而大幅提升编辑效率和精准性,尤其能够解决许多传统上难以编辑的靶点问题,进一步拓展RNA编辑技术的应用边界。

  “未来,我们希望基于这一原创技术平台,开发更多安全、普适、可精准调控的新型RNA治疗方案,为更多疾病患者带来真正可及的治疗希望。”魏文胜表示。

  昌平实验室主任、中国科学院院士谢晓亮表示,魏文胜团队的成果是实验室凭借原创基础研究和尖端技术开发、推动新药研发的有益探索,为建设科技强国和健康中国迈出了新的步伐。