2017年4月21日
加州大学圣地亚哥分校医学院,加州圣地亚哥健康研究所Shiley 眼科研究所的研究人员与中国同事使用基因编辑工具CRISPR / Cas9将突变的视杆光感受器重新编程为功能性的视锥光感受器,逆转细胞变性,在两种老鼠视网膜色素变性模型中恢复视觉功能。
研究结果在4月21日提前发表在线的Cell Research杂志上。
色素性视网膜炎(RP)是由超过60个基因中的许多突变引起的一组遗传性视力障碍。这些突变会影响眼睛的感光细胞,视网膜中的特殊细胞会将光图像传感并转换成发送到大脑的电信号。有两种类型:用于夜视和周边视力的视杆细胞,以及提供中心视觉(视力)和辨别颜色的视锥细胞。人类视网膜通常包含1.2亿个视杆细胞和6百万个视锥细胞。
RP影响约10万美国人,在全球每4000人中的1人患有RP。视杆特异性遗传突变导致视杆感光细胞功能障碍并随时间变性。初始症状是外周视力和夜视丧失,随着视力下降和色觉减退,因为视锥细胞也开始衰竭并死亡。没有治疗RP的疗法。最终的结果可能是法定失明。
在他们发表的研究中,由高级作者,加州大学圣地亚哥医学院张康博士领导的团队,使用CRISPR / Cas9去激活称为Nrl的主开关基因和称为Nr2e3的下游转录因子。
CRISPR代表规律成簇间隔短回文重复,允许研究人员针对特定的遗传密码段,并在精确位置编辑DNA,修改选择的基因功能。停用Nrl或Nr2e3重编程视杆细胞成为视锥细胞。
“视锥细胞不太容易导致RP的遗传突变,”张说。 “我们的策略是使用基因治疗来使潜在的突变无关紧要,从而保护组织和视力。“
科学家们在两种不同的小鼠RP模型中测试了他们的方法。在这两种情况下,他们在视网膜中发现了大量重编程的视锥细胞,并保留了细胞结构。活体小鼠视杆细胞和视锥细胞受体的视网膜电图检测显示出改善的功能。
张说,最近由美国国立卫生研究院国家眼科研究所吴志坚博士领导的独立研究也得出了类似的结论。
研究人员使用腺相关病毒(AAV)进行基因治疗,他们认为这应该有助于更快地将其工作推进到人体临床试验中。张说:“AAV是一种常见的感冒病毒,已经用于许多成功的基因治疗治疗,安全性较好。 临床前研究完成后不久就可以进行人体临床试验,RP没有治疗疗法,因此需求是巨大的和迫切的,另外我们将突变敏感细胞重编程为突变耐药细胞的方法可能更广泛地应用于其他人类疾病,包括癌症“。
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