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編輯視網膜感光基因 中國學者治盲研究獲進展

2019年04月18日 15:06 來源:中國新聞網 參與互動 
編輯視網膜感光基因中國學者治盲研究獲進展
    實驗顯示修復視網膜色素變性小鼠的部分視覺感光能力。中國科大供圖

  中新網合肥4月18日電 (記者 吳蘭)記者18日從中國科學技術大學獲悉,該校生命科學與醫學部薛天教授研究組與中國科學院神經科學研究所仇子龍研究員研究組合作,創新編輯小鼠視網膜感光基因,讓視力不佳的小鼠重獲部分視覺功能。

  該研究成果4月17日在線發表于國際權威學術期刊《科學進展》(ScienceAdvances)上。

  據介紹,科研人員結合視覺神經生物醫學與創新基因編輯技術,首次通過同源重組修復方法(HDR)在小鼠視網膜非分裂感光細胞中實現精準基因修復,讓視網膜色素變性小鼠重獲部分視覺功能。

  視網膜色素變性作為一種常見的遺傳性眼科疾病,其表征為患者視網膜內感光細胞逐漸退化。在出生后伴隨著嚴重的夜盲,視覺區域逐漸減小直至徹底失明。至今尚無治療視網膜色素變性的有效治療手段。

  CRISPR-Cas9基因編輯是治療遺傳性疾病的潛在手段之一,其切割基因組之后一般會發生兩種DNA修復機制:非同源末端連接(NHEJ)和同源重組修復(HDR)。由于HDR可以精準地把錯誤基因根據模板修復為正確的序列,因此其具有更為優秀的治療遺傳性疾病的潛力。直接基因編輯修復受遺傳突變影響器官的成體細胞,可以在定點的恢復受累器官功能的同時又不觸及生殖細胞,是安全有效的基因編輯治療遺傳疾病的策略。然而自然發生的HDR修復依賴于細胞有絲分裂,對于出生后失去分裂能力的多種體細胞(例如感光細胞)來說,HDR發生效率極低,難以實現在體基因修復,這成為阻礙CRISPR-Cas9基因編輯技術用于成體體細胞治療遺傳性疾病的關鍵點。

  為了解決上述問題,實現HDR同源重組修復對視網膜色素變性等遺傳性疾病的精準治療,薛天教授研究組同仇子龍研究員研究組合作,在CRISPR/Cas9基礎上,創新性引入MS2-RecA復合蛋白系統。通過新型TRED基因編輯方法,成功地實現了TRED矯正非分裂期感光細胞的基因突變,在基因水平、cDNA水平和蛋白水平上,修復了視網膜內視桿細胞的視網膜色素變性突變,遏制部分視桿和視錐細胞的退化,修復視網膜色素變性小鼠的部分視覺感光能力。

  上述實驗顯示,新型TRED基因編輯方法有效地實現了出生后非分裂細胞的同源重組基因矯正和相關器官功能修復,由于能夠解決非分裂細胞內難以進行同源重組修復的限制,TRED有可能廣泛應用于多種人類遺傳疾病的在體治療。

【編輯:孫靜波】
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