你知道么,,全球大約有200多萬人因基因突變導(dǎo)致失明,。這個數(shù)字是不是讓你驚訝,,在我們印象里,,大部分眼病應(yīng)該是后天引發(fā),。2023年3月,,國際頂級期刊《實驗醫(yī)學(xué)雜志》發(fā)表的一篇論文為這些因基因突變造成的失明者帶來一道曙光,。武漢科技大學(xué)姚凱團隊設(shè)計出新型通用基因編輯工具,讓失明小鼠恢復(fù)視力,,重見光明,。
基因突變與失明有什么關(guān)聯(lián)
其實,許多先天性失明和后天性失明與基因突變相關(guān),。通過基因研究發(fā)現(xiàn),,有100多種不同基因的突變可能引起失明。包括雷柏氏先天性黑矇(LCA),、家族性滲出性玻璃體視網(wǎng)膜病變(FEVR)等,。基因是生命的基本之因,,視覺發(fā)育相關(guān)的任何基因的突變,,都可能引起失明。先天遺傳性眼病約占失明和嚴重視力損害患者的80%,單基因遺傳眼病患者約占總?cè)丝诘?%,因其中絕大多數(shù)缺乏有效干預(yù)手段,長期以來被稱作“不可治”眼病,。
一般的治療方法只能針對癥狀進行緩解,,而且需要終生治療,除非對突變的基因進行基因編輯,,也就是對引起疾病的基因突變進行“修正”,,才能達到真正的治療效果。同時,,目前已有的基因編輯方法,,對基因突變的位置和突變方式都有一定的要求,并不是所有基因突變位點都適合進行基因編輯,。
在這次的進展中,,武漢科技大學(xué)視神經(jīng)科學(xué)與干細胞工程研究院院長、生命科學(xué)與健康學(xué)院姚凱教授帶領(lǐng)四名“90后”博士生,,構(gòu)建了一種新的通用型基因編輯工具,,命名為PESpRY。這種新的基因編輯工具克服了原有基因編輯工具的缺陷,,既不受基因突變類型的限制,,也不受基因突變位置的限制,能夠?qū)θ蚪M進行無限制修正,。并且研究團隊首次將這一技術(shù)運用于治療失明的小鼠,,治療后的小鼠視覺能力幾乎恢復(fù)正常水平。
這是國際上首次在成體動物上實現(xiàn)無限制性的基因編輯,,也是首次實現(xiàn)直接編輯視網(wǎng)膜神經(jīng)細胞基因組,,特別是不健康或瀕臨死亡的感光神經(jīng)元。我們都知道,,神經(jīng)元細胞是不進行細胞更新的,,也是最難以進行治療的細胞類型,,因此,本次研究的意義重大,。
這意味著在實驗動物水平,,我們已經(jīng)能對特定的細胞的基因突變進行修改,基因編輯技術(shù)有望成為一種真正的基因藥物,。這是繼2018年姚凱教授在《自然》雜志發(fā)表的Müller膠質(zhì)細胞(Müller glia)能夠經(jīng)過重編程生成視桿細胞讓小鼠部分的恢復(fù)感光能力的又一重要研究進展,。
這種檢測方法可以直接用于人類嗎
姚凱表示,在充分證明其安全性的前提下,,這種技術(shù)最終有望開發(fā)形成一種基因藥物,,在患者眼部采用手術(shù)方式注射,最快2周后便可逆轉(zhuǎn)視力損失,,重見光明,。如果這項技術(shù)得以推廣,可讓全球上百萬失明者重見光明,。
但是,,一項新技術(shù)的臨床使用,要經(jīng)過技術(shù)驗證階段,,進行安全性和有效性的評估,。2021年被業(yè)內(nèi)寄予厚望的Biogen眼科疾病基因療法II/III期臨床研究失敗,國內(nèi)的遺傳性眼病基因編輯臨床實驗也被宣布終止,。從技術(shù)的進步到臨床使用,,還有漫長的路要走。
即便如此,,美國科學(xué)院院士,、眼部疾病專家 Palczewski 教授也專門專業(yè)評論文章,對該成果給予高度評價,,認為該項技術(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。