最新基因编辑技术让小鼠重获视力,有望治愈失明

2017年10月31日20:05:56 发表评论

最新基因编辑技术让小鼠重获视力,有望治愈失明

 

最近,索尔克研究所(Salk Institute)一班科学家在《自然》期刊上报道了一项新技术,成功在小鼠视网膜细胞中使用CRISPR/Cas9 基因编辑技术,成功恢复小鼠部分的视力。

 

正常基因编辑技术的局限

 

基因编辑技术,如目前极受欢迎CRISPR/Cas9,是生命科学和医疗研究的有力工具。不过,这种技术也有其局限性,其中之一便是无法在稳定、不再分裂的细胞中使用,比如眼睛、大脑、心脏、肝和肾中的细胞。

 

色素性视网膜炎(retinitis pigmentosa)是一种遗传病,患者基因发生变异,导致视网膜细胞逐渐死亡,最终失明。其中一个出错的基因是Mertk。如果进行基因治疗,由于视网膜是终末分化细胞,常规的CRISPR/Cas9 技术对它完全没有作用。

 

突破局限性,小鼠重获视力

 

在这项研究中,研究者另辟蹊径,修饰并利用了细胞的DNA 修复通路NHEJ。正常情况下,DNA 受损后,NHEJ 会将原来断开的两个末端接合在一起。研究人员使用了一种个性化插入包,「同源独立性靶向整合」(homology-independent targeted integration,HITI),将基因修饰指令准确地锚定到靶向位点。从而使不分裂的细胞也能使用CRISPR/Cas9 技术。

 

采用这种策略,研究人员将正常的Mertk 基因导入3 周大的失明小鼠中。到了第八周,小鼠对光表现出反应,说明恢复了部分视力。

 

潜在应用

 

过去的基因编辑技术主要注重胚胎干细胞,因为干细胞有很强的分裂能力。现在,这项新技术突破了这一限制,使得不分裂的终末分化细胞也能使用CRISPR/Cas9。如果获得验证并成功,这种新方法将为基因工程带来里程碑式的进步。

 

目前,研究人员正在竭力改进这种方法,提高有效性。从只对5% 的细胞有效,提升到100%。同时继续寻找肌肉萎缩症、血友病和囊性纤维化的基因疗法。据估计,临床试验将在1 到5 年内进行。届时,失明患者将有望重见光明。

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