科技日?qǐng)?bào)記者 吳純新 通訊員 李芳
(資料圖)
3月26日，記者從武漢科技大學(xué)獲悉，該校姚凱團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)出新型通用基因編輯工具，并首次應(yīng)用于失明小鼠的治療，讓小鼠重見(jiàn)光明。相關(guān)科研成果日前在《實(shí)驗(yàn)醫(yī)學(xué)雜志》上發(fā)表。
許多先天性失明和后天性失明與基因突變相關(guān)。全球大約有200多萬(wàn)人因基因突變導(dǎo)致失明。通過(guò)基因比對(duì)，其由100多種不同基因的突變引起。
據(jù)介紹，視網(wǎng)膜色素變性是人類失明的主要原因之一。這是一種進(jìn)行性、遺傳性、退行性病變，主要表現(xiàn)有慢性進(jìn)行性視野缺失、夜盲、色素性視網(wǎng)膜病變和視網(wǎng)膜電圖異常，進(jìn)而導(dǎo)致視力下降甚至失明。
一直以來(lái)，治療失明極為困難，臨床上目前仍缺乏有效方法。同時(shí)，體內(nèi)單堿基編輯和先導(dǎo)編輯的效用已在視網(wǎng)膜色素上皮 中得到證實(shí)，相關(guān)研究成果顯示出高水平的編輯效率以及對(duì)于視網(wǎng)膜生理功能的實(shí)質(zhì)性挽救。
然而，很多概念驗(yàn)證研究，需要進(jìn)一步提高編輯效率和純度，并且有必要應(yīng)用于視網(wǎng)膜色素上皮以外的其他視網(wǎng)膜細(xì)胞類型。
目前已有的基因編輯工具，只能改變一個(gè)位點(diǎn)的突變基因，且只能針對(duì)特定位置的突變基因進(jìn)行編輯。對(duì)于視網(wǎng)膜色素變性這種可由多個(gè)不同基因的突變引起的疾病，治療潛力顯然不夠。
為此，姚凱帶領(lǐng)四名“90后”博士生，通過(guò)改變基因編輯的方式，構(gòu)建了一種新的通用型基因編輯工具，命名為PESpRY。該基因編輯工具克服了原有的技術(shù)缺陷，既不受基因突變類型的限制，也不受基因突變位置的限制，能對(duì)全基因組進(jìn)行無(wú)限制修正。經(jīng)該技術(shù)治療后，失明小鼠視覺(jué)能力幾乎恢復(fù)正常。
基因編輯技術(shù)又稱基因組定點(diǎn)修飾技術(shù)，通過(guò)在基因組中進(jìn)行靶向特異性修飾，從而實(shí)現(xiàn)永久性或條件性（組織或時(shí)空）特異性的基因敲除、敲入和修正。
上述研究率先在成體動(dòng)物上實(shí)現(xiàn)無(wú)限制性（即無(wú)基因組位點(diǎn)限制，無(wú)基因編輯類型限制）基因編輯，也是首次實(shí)現(xiàn)直接編輯視網(wǎng)膜神經(jīng)細(xì)胞基因組，特別是不健康或?yàn)l臨死亡的感光神經(jīng)元。
美國(guó)科學(xué)院院士、眼部疾病專家 Palczewski?教授對(duì)該成果給予高度評(píng)價(jià)，他認(rèn)為這項(xiàng)技術(shù)具有重大的臨床應(yīng)用潛力，幾乎適用于包括眼部疾病在內(nèi)的所有已知人類遺傳疾病。
姚凱表示，在充分把握安全性的情況下，最終有望開(kāi)發(fā)形成一種基因藥物，在患者眼部采用手術(shù)方式注射藥物，最快2周后便可逆轉(zhuǎn)視力損失，重見(jiàn)光明。未來(lái)，如果這項(xiàng)技術(shù)得以推廣，可讓全球上百萬(wàn)失明者圓夢(mèng)光明。
（武漢科技大學(xué)供圖）
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