發表在《自然-通訊》雜誌上的一項具有里程碑意義的研究，描述了對患有罕見遺傳病的兒童進行靶向基因療法的一期試驗取得的異常成功的結果。該研究展示了一種將基因療法傳遞到大腦深處特定位置的新方法，並表明這類基因療法可以逆轉患有發育疾病的更大年齡的受試者的損傷。
研究的重點是出生時患有非常罕見的遺傳性疾病–AADC缺乏症的兒童。這種情況涉及一個單一的基因突變，導致合成關鍵的神經遞質–多巴胺和血清素的能力不足。患有這種疾病的兒童遭受嚴重的發育缺陷和運動障礙，往往使他們無法說話等。
這項新的試驗源於以前對帕金森病患者的AADC基因療法的研究工作。雖然帕金森病也以多巴胺問題為特徵，但AADC缺乏症是專門由於AADC基因突變所致。
這項新研究的資深作者Krystof Bankiewicz開創了一種基因療法，用健康的AADC基因治療帕金森病患者。測試該療法的試驗正在進行中，但他和其他科學家想知道該療法是否會對AADC缺乏症的兒童有效。
Bankiewicz解釋說：“治療AADC缺乏症的方法比治療帕金森症的方法要簡單得多。在AADC缺乏症中，大腦的線路是正常的，只是神經元不知道如何產生多巴胺，因為它們缺乏AADC。”
這並不是第一次對患有AADC缺乏症的兒童進行基因治療。最近在中國台灣和日本完成的試驗顯示了一些臨床效益，但它們是令人難以置信的微小。
那些先前的試驗遵循了為帕金森病開發的AADC基因療法的相同方法，這涉及到直接注入大腦的一個部分，稱為putamen。但是Bankiewicz和他的同事們想知道，如果將基因療法輸送到不同的大腦區域，是否會對患有這種疾病的兒童更加有效。
研究人員將注意力集中在中腦的兩個特定區域：黑質緻密區和腹側被蓋區，這兩個區域都有大量產生多巴胺的神經元。
為了向這些特定的大腦區域提供基因治療，研究人員利用了一種涉及實時磁共振成像的新手術技術。從事該項目的神經外科醫生James Elder說，該手術允許外科醫生在緩慢輸液的過程中觀察治療在大腦中的擴散。
“真的，我們正在做的是向細胞引入不同的代碼，”Elder說。“而且我們正在觀察整個事情的發生過程。因此，我們不斷重複核磁共振成像，我們可以看到輸液在所需的細胞核內綻放。”
這項第一階段試驗招募了七名年齡在四到九歲之間的兒童。在進行基因治療的幾個月內，其中六個孩子不再出現該疾病常見的癲癇發作。
“值得注意的是，這些發作是第一個消失的，而且再也沒有出現，”Bankiewicz說。“在隨後的幾個月里，許多患者經歷了改變生活的改善。他們不僅開始大笑，情緒得到改善，而且一些人還能夠開始說話，甚至走路。”
基因治療沒有出現不良反應。一名受試者確實在治療7個月後死亡，然而，研究人員指出，死亡的原因很可能與AADC缺乏症有關，而不是與基因療法有關。
AADC缺乏症是一種非常罕見的遺傳性疾病，目前全世界受影響的兒童不超過100人。但是這項新研究的意義不僅僅是為這種罕見的遺傳性疾病提供一種新的治療方法，而是更廣泛。
除了展示一種新的手術方法將基因療法傳遞到特定的大腦區域外，該試驗還表明基因療法在出生數年後傳遞時仍然有效。在這項研究之前，還不清楚在出生后這麼長時間糾正一個遺傳性的基因缺陷是否有效。一些研究人員懷疑發育損傷可能是不可逆的，但這些發現表明我們可能有一個更大的可塑性窗口來糾正遺傳錯誤。
研究主要作者Toni Pearson在接受StatNews採訪時說：“這讓我大開眼界，看到並沒有一個關鍵的時間段必須進行發育，如果沒有，這種能力就消失了。我們仍然認為，這東西越早交付，受益的潛力就越大。但我認為我們正在發現可塑性的窗口是什麼，以便仍然取得進展。”
這項新研究發表在《自然通訊》雜誌上。