紅細(xì)胞中的血紅蛋白攜帶維持生命的氧氣到全身。人體內(nèi)的血紅蛋白由四個(gè)亞基構(gòu)成，分別為兩個(gè)α亞基和兩個(gè)β亞基，而且每個(gè)亞基由一條肽鏈和一個(gè)血紅素分子構(gòu)成，肽鏈在生理?xiàng)l件下會(huì)盤繞折疊成球形，把血紅素分子抱在里面，這條肽鏈盤繞成的球形結(jié)構(gòu)又被稱為珠蛋白。
這種錨蛋白絕緣物實(shí)現(xiàn)兩種目標(biāo)。首先，它在將正常的β珠蛋白基因?qū)爰?xì)胞時(shí)保護(hù)這種基因。在以前的很多基因治療應(yīng)用中，一個(gè)治療性基因被導(dǎo)入細(xì)胞后，這個(gè)基因隨機(jī)性地整合到病人基因組中，然而整合位點(diǎn)非常重要，如果它整合到基因組中的沉默區(qū)域，那么這個(gè)區(qū)域中的基因就不會(huì)表達(dá)。因此錨蛋白絕緣物所起的作用就是在基因組中創(chuàng)造一個(gè)活性區(qū)域，在這個(gè)區(qū)域中無論新的基因插入到哪個(gè)位點(diǎn)，它都會(huì)有效地發(fā)揮作用。此外，在慢病毒載體中掛載的錨蛋白絕緣物較小，因此它應(yīng)當(dāng)能夠消除在接受基因療法來治療那名患有β-地中海貧血癥的法國病人身上觀察到的副作用。
ELISA試劑盒還發(fā)現(xiàn)在產(chǎn)生紅細(xì)胞過程中，這種錨蛋白絕緣物增加β珠蛋白基因轉(zhuǎn)錄的效率。他們將這個(gè)基因整入到還未開始分化產(chǎn)生紅細(xì)胞的細(xì)胞中，當(dāng)這些細(xì)胞開始分化時(shí)，β珠蛋白基因被激活。錨蛋白絕緣物的存在能夠更加有效地激活這個(gè)基因，這樣就能夠給紅細(xì)胞制造更多的治療性蛋白。
這項(xiàng)研究進(jìn)一步證實(shí)根據(jù)患有β-地中海貧血癥的病人β珠蛋白基因的突變情況，通過慢病毒載體導(dǎo)入治療性基因的效率會(huì)發(fā)生變化，因此可以基于此來對(duì)病人的治療效果進(jìn)行預(yù)測。研究人員測試了19名β-地中海貧血病癥患者的樣品，其中這些樣品可分為兩組：“β-0（beta-zero）”細(xì)胞，它不能制造任何β珠蛋白，這就強(qiáng)迫病人在一生當(dāng)中必須接受輸血；“β+（beta-plus）”細(xì)胞，它制造功能不能達(dá)到*水平的血紅蛋白。通常而言，他們發(fā)現(xiàn)在β-0細(xì)胞接受基因治療后，單拷貝慢病毒載體產(chǎn)生的血紅蛋白水平是在正常個(gè)人中觀察到的55%。β+細(xì)胞在接受基因治療后，產(chǎn)生的血紅蛋白水平與正常個(gè)人中的旗鼓相當(dāng)，因此它們就被治愈。
β-地中海貧血癥（beta-thalassemia）是一種遺傳性疾病，是由于編碼β珠蛋白（beta-globin）的基因存在缺陷造成的。所以血紅蛋白中的關(guān)鍵性組分珠蛋白便是由這個(gè)基因產(chǎn)生的。迄今為止，在法國，僅有一名病人接受基因療法來治療β-地中海貧血，不過還未聽說過有病人接受基因療法來治療鐮狀細(xì)胞性貧血癥（sickle cell anemia）。
美國威爾康奈爾醫(yī)學(xué)院（Weill Cornell Medical College）遺傳醫(yī)學(xué)副教授Stefano Rivella博士和他的同事們開發(fā)出的一種新的基因轉(zhuǎn)移技術(shù)確保編碼β珠蛋白的基因?qū)爰?xì)胞后仍然保持活性并且能夠表達(dá)β珠蛋白。
ELISA試劑盒將一種“錨蛋白絕緣物（ankyrin insulator）”掛載到慢病毒載體攜帶的β珠蛋白基因上。在基因轉(zhuǎn)移期間，慢病毒載體被導(dǎo)入到從病人身上提取的骨髓干細(xì)胞內(nèi)，然后通過骨髓移植將這些干細(xì)胞移植回到病人體內(nèi)，這樣它們就可以制造正常的β珠蛋白和血紅蛋白。
在鐮狀細(xì)胞性貧血癥中，問題又有著很大的不同。在這種疾病中，血紅蛋白產(chǎn)生的數(shù)量適中，但是不能發(fā)揮正常功能，結(jié)果是紅細(xì)胞形狀類似鐮刀，而且功能異常。因此利用基因療法治療鐮狀細(xì)胞性貧血癥的一個(gè)問題就是導(dǎo)入一個(gè)新的基因后還要確保血紅蛋白（不論是正常的，還是形似鐮刀）的總量不應(yīng)增加太多，不然就會(huì)產(chǎn)生其他問題。
通過這種新基因治療方法來處理從鐮狀細(xì)胞性貧血癥病人中提取的8個(gè)細(xì)胞樣品，研究人員發(fā)現(xiàn)附著錨蛋白絕緣物到一個(gè)正常的β珠蛋白基因上會(huì)增加正常的β珠蛋白的數(shù)量，同時(shí)減少鐮刀狀蛋白的數(shù)量。這樣β珠蛋白的總量保持不變，這點(diǎn)非常重要。
ELISA試劑盒他們開發(fā)出的這種新的基因治療技術(shù)有潛力治療很多紅細(xì)胞疾病，而且也是*次將正常的β珠蛋白基因?qū)牖疾〉募?xì)胞中的成功效率跟正常的血紅蛋白表達(dá)水平提高相關(guān)聯(lián)，而這長期以來是有效治療這些疾病的一個(gè)障礙。