科学家们正在开发新一代基因疗法来再生心脏——这为治疗心力衰竭这一致残且常见的疾病带来了希望。
首个旨在生长新心肌细胞的临床试验目前正在进行中,多家公司也在开发至少四种其他用于心脏疾病的再生性基因疗法。
"这些是首次将再生技术带入临床的人体研究,"英国爱丁堡大学的基因治疗研究员Andrew Baker表示,他未参与这些研究。"这是一个非常令人兴奋的时期。"
心肌细胞(特写,人工着色)在成年哺乳动物中通常不会增殖,但科学家们正试图诱导它们这样做。
但兴奋中也伴随着谨慎。"哺乳动物心脏自我修复能力较差,在尝试使其再生方面表现得尤为棘手,"加利福尼亚州斯坦福大学的心脏病专家Sean Wu表示。一些科学家并不相信支持现有临床试验的数据真正展示了以细胞分裂形式出现的再生。而且,心脏再生的努力仍受到一场争议的困扰,该争议导致至少十几篇论文被撤回和一个高知名度实验室关闭。
弗吉尼亚州夏洛茨维尔市弗吉尼亚大学的心脏病专家Antonio Abbate表示,在这一领域开发基因疗法将十分困难。但"我们必须进行研究,因为最终我们会取得成功"。
普遍问题
当器官无法为身体需求泵送足够血液时,就会发生心力衰竭。该疾病在一些国家正变得越来越普遍。例如,在美国,预计未来15年患病率将上升50%。现有的少数药物仅治疗症状,而未解决根本问题:心脏要么过于僵硬而无法正常充血,要么过于虚弱而无法泵血。
2007年启动的首个针对心力衰竭的基因治疗试验并未旨在再生心脏。相反,它试图改善心肌细胞(或称心肌细胞)的收缩能力——这一动作驱动了心脏的泵血功能。参与者接受了含有一个基因的病毒剂量,该基因有助于提高心肌细胞储存钙的能力,而钙对细胞收缩至关重要。但该疗法并未延长参与者的生命。该试验的学术开发者将其失败归因于当时病毒制造技术仍处于早期阶段,并在2020年和2024年启动了另外两项针对相同途径的疗法试验。
如今,研究人员不仅努力改善心肌细胞功能,还试图诱导这些细胞增殖,希望增强心脏功能能恢复其活力。首个进入临床试验的此类再生疗法使用病毒将RNA片段运送到心肌细胞中。RNA与名为SAV1的基因结合,该基因编码一种限制细胞分裂的蛋白质。这种结合阻止基因高水平表达,从而释放对细胞增殖的限制。
更好的跳动
休斯顿德克萨斯心脏研究所的再生生物学家James Martin领导了这项工作,他表示使用这种方法治疗的小鼠和猪的心肌细胞被观察到发生分裂。Martin还是加利福尼亚州拉古纳山生物技术公司Medley Therapeutics的首席科学官,该公司旨在开发该疗法。根据Martin合著的一项研究,在心肌梗死的猪模型中,该疗法将心脏射血分数(衡量每次心跳泵出多少血液的指标)提高了14%。
这些数据帮助说服美国监管机构批准了一项临床试验,该试验于6月开始。一些学者赞扬了这项研究及相关工作。"我所看到的所有小型动物数据——我对这项工作很熟悉——看起来确实非常好且有说服力,"加利福尼亚州旧金山生物医学研究组织Gladstone Institutes的总裁Deepak Srivastava表示。
但一些研究人员持怀疑态度。Martin及其团队部分依靠对复制DNA的观察来得出结论,即他们猪模型中的心肌细胞正在分裂。但一些研究人员表示,心肌细胞有时会形成第二个细胞核以增加其蛋白质产量,很难区分这些细胞与为准备细胞分裂而形成第二个细胞核的细胞。Abbate指出,包括Martin在内的许多研究将治疗过的动物与未接受任何治疗的动物进行比较,而不是与接受标准护理的动物进行比较。
争议背景
Martin承认一些研究人员希望看到更多关于细胞分裂的证据,而且他的对照动物未接受标准护理药物。他表示他使用了最佳可用方法,并且技术已经足够成熟,人类试验是提供答案的唯一途径。
这些担忧并未让Martin感到惊讶。"现实是——有些人你永远无法说服,"他表示。部分原因在于该领域的争议过去。
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