新的癫痫基因疗法

本周，伦敦大学学院的科学家宣布了一种利用基因疗法治疗癫痫的新方法。当大脑某一区域的一组神经元开始发射不适当的神经冲动时，癫痫发作或发作就会发生。这些物质会扩散到大脑的其他区域，扰乱正常活动，并经常导致无意识，直到异常活动消退。这种情况可以通过抑制活动的药物来控制，以防止发作，但它们会使使用者感到困倦，难以集中注意力。德米特里·库尔曼(Dmitri Kullmann)的新方法是，在确定了癫痫发作的大脑起源位置后，在这些神经细胞中添加一小段DNA。这包含了检测神经细胞何时表现出痉挛的电特征的指令，并启动一个基因，然后抑制这些神经细胞的神经活动。这意味着治疗只在需要的时候和需要的地方有效，最大限度地减少副作用。

德米特里:有很多神经系统疾病的特征都是大脑细胞群过度活跃。其中最明显的是癫痫。所以当人们癫痫发作时，这是一种神经细胞过度放电的表现。因此，我们最近一直在尝试使用基因疗法——利用病毒来操纵脑细胞的基因组成。现在你可以在一定程度上把这些病毒的目标锁定在癫痫发作的大脑特定区域。但是当你这样做的时候，你仍然在永久地治疗脑细胞，也包括参与癫痫发作的脑细胞以及不需要治疗的旁观脑细胞。所以这就是我们试图解决的问题用我们称之为随需应变的基因疗法。

克里斯-那告诉我们这到底是怎么回事吧。是什么触发了它，它是如何控制癫痫的，

德米特里:有很多方法可以降低脑细胞的兴奋性。所以我们知道很多关于细胞放电的原因这与带电离子的运动有关，这些小原子穿过细胞膜并携带电荷。所以我们知道是哪种蛋白质在起作用。所以我们可以简单地增加一些蛋白质的表达，这些蛋白质是神经元正常抑制的基础。但我们想做的是用一种更精细的方式来做，这样只有那些需要治疗的神经元才能得到治疗，而且只治疗它们需要治疗的时间。因此，如果不需要继续治疗，治疗可能会自动关闭。

克里斯:这有点像超市里的自动喷水灭火系统。当火警警报响起时，你只在需要灭火时才打开洒水器。

德米特里:当然。如果我们永久地表达一种降低神经元兴奋性的蛋白质，就像一直开着软管一样。现在我们可以使用另一种策略，那就是放入一个受体。这是一种对药物有反应的蛋白质。这样，我们就可以通过给药来激活这种受体，从而降低这些脑细胞的兴奋性。所以这更像是一根带水龙头的软管。但我们想做的是不需要额外的药物来激活这种蛋白质。所以这种蛋白质只会在癫痫发作时产生。在DNA中有一种叫做启动子的东西，启动子决定细胞是否产生那种蛋白质。所以我们决定使用一种启动子它有一种特殊的特性可以检测细胞是否过度活跃。 So when a seizure happens, this promoter switches itself on and that then leads to the production of the protein and the protein then reduces the firing of those brain cells.

克里斯-你知道，这很有效。你是如何证明你实际上可以让启动子记录神经细胞的过度活动其活动类似于癫痫放电从而开启你的治疗基因的?

所以我们从培养皿中培养的脑细胞开始。因此，我们证实了这些启动子确实可以开启一种蛋白质的表达，以应对细胞过度兴奋的情况。然后我们继续研究一种方法，在培养皿中记录整个脑细胞群的活动，让它们以某种方式放电，你开始模仿类似癫痫发作的东西。然后我们在自发癫痫的老鼠身上做了实验。然后我们证实这种疗法确实能抑制癫痫发作。然后我们发现这种治疗确实非常有效我们可以完全抑制一些老鼠的癫痫发作而另一些老鼠的癫痫发作频率降低了没有任何有害的副作用。

总而言之，你把我们知道癫痫源于这个结构的大脑区域。它坐在那里什么也不做，直到细胞开始描述一种电活动，我们知道这种电活动与癫痫中过度活跃的神经细胞有关，然后招募这个启动子，说，“制造这种治疗基因”，然后暂时启动，抑制癫痫发作，然后细胞恢复正常?

德米特里:是的。当然，人们总是问这样的问题，“癫痫发作得如此之快，以至于这种治疗没有时间阻止癫痫发作。”事实上，这种治疗通常会在半小时内启动，然后在几天内逐渐关闭，除非它被重新激活。所以我们不能阻止第一次癫痫发作，但我们肯定可以减少第二次癫痫发作的可能性。现在很多患有耐药性癫痫的人都有多次发作，所以他们可能在一天左右的时间里发作几次。所以我们制造的这种蛋白质表达的时间尺度是用来降低神经元的兴奋性的，这与人们的癫痫发作完全一致。所以我们希望，如果我们把它应用到临床，它会对阻止这些群集产生非常有力的影响。