使用基因編輯工具CRISPR / Cas9，加州大學(xué)圣地亞哥分校醫(yī)學(xué)院和加州大學(xué)圣地亞哥分校健康中心Shiley Eye Institute的研究人員與中國(guó)同事一起，將突變的桿狀光感受器重新編程為功能性錐狀光感受器，從而逆轉(zhuǎn)了細(xì)胞變性和在兩個(gè)視網(wǎng)膜色素變性小鼠模型中恢復(fù)視覺(jué)功能。

       研究結(jié)果發(fā)表在4月21日的在線(xiàn)《細(xì)胞研究》上。

色素性視網(wǎng)膜炎(RP)是由60多個(gè)基因的眾多突變引起的一組遺傳性視覺(jué)障礙。這些突變會(huì)影響眼睛的感光器，視網(wǎng)膜中的特殊細(xì)胞會(huì)感應(yīng)并將光圖像轉(zhuǎn)換為發(fā)送到大腦的電信號(hào)。有兩種類(lèi)型：用于夜視和周?chē)曈X(jué)的桿狀細(xì)胞，以及提供中央視力(視敏度)和辨別顏色的視錐細(xì)胞。人的視網(wǎng)膜通常包含1.2億個(gè)桿狀細(xì)胞和600萬(wàn)個(gè)視錐細(xì)胞。

在全球范圍內(nèi)，大約有100,000美國(guó)人和4,000人中有1人受到RP的感染，棒特異性遺傳突變會(huì)導(dǎo)致棒感光細(xì)胞功能失調(diào)并隨時(shí)間而退化。*初的癥狀是周?chē)暳鸵挂暳适ВS后視力和顏色感知力下降，因?yàn)橐曞F細(xì)胞也開(kāi)始衰竭并死亡。RP沒(méi)有**。*終結(jié)果可能是法律失明。

在發(fā)表的研究報(bào)告中，由上等作者，眼科遺傳學(xué)主任，醫(yī)學(xué)博士，博士學(xué)位的張康博士率領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)，基因工程醫(yī)學(xué)研究所的創(chuàng)始理事以及醫(yī)學(xué)工程學(xué)院生物材料與組織工程學(xué)的共同主任，均在加州大學(xué)圣地亞哥分校醫(yī)學(xué)院使用CRISPR / Cas9失活一個(gè)稱(chēng)為Nrl的主開(kāi)關(guān)基因和一個(gè)稱(chēng)為Nr2e3的下游轉(zhuǎn)錄因子。

CRISPR代表簇狀規(guī)則間隔的短回文重復(fù)序列，可讓研究人員靶向特定的遺傳密碼片段并在**的位置編輯DNA，從而修飾選定的基因功能。使Nrl或Nr2e3失活重新編程的桿狀細(xì)胞變?yōu)橐曞F細(xì)胞。

張說(shuō)：“圓錐細(xì)胞不易受到引起RP的基因突變的影響。”“我們的策略是使用基因療法使?jié)撛诘耐蛔冏兊脽o(wú)關(guān)緊要，從而保護(hù)組織和視力。”

科學(xué)家在兩種不同的RP小鼠模型中測(cè)試了他們的方法。在這兩種情況下，他們都在視網(wǎng)膜中發(fā)現(xiàn)了大量重新編程的視錐細(xì)胞并保留了細(xì)胞結(jié)構(gòu)。活小鼠中的視桿和視錐受體的視網(wǎng)膜電圖檢查顯示功能得到改善。

張說(shuō)，由國(guó)立衛(wèi)生研究院下屬的國(guó)立眼科研究所吳志堅(jiān)博士領(lǐng)導(dǎo)的一項(xiàng)近期獨(dú)立研究也得出了類(lèi)似的結(jié)論。

研究人員使用腺相關(guān)病毒(AAV)進(jìn)行基因**，他們說(shuō)這應(yīng)該有助于他們更快地將其工作推進(jìn)人體臨床試驗(yàn)。張說(shuō)：“ AAV是一種普通的感冒病毒，已被用于許多成功的基因**方法中，具有相對(duì)良好的**性。”完成臨床前研究后，可以計(jì)劃進(jìn)行人類(lèi)臨床試驗(yàn)。沒(méi)有針對(duì)RP的**，因此需求很大且緊迫。此外，我們將突變敏感細(xì)胞重編程為突變抗性細(xì)胞的方法可能會(huì)更廣泛地應(yīng)用于其他人類(lèi)**，包括癌癥。”

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