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(gè)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(shí)驗(yàn)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(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)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(shí),,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,?;蚴巧幕局?,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(yán)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(jìn)行緩解,,而且需要終生治療,除非對突變的基因進(jìn)行基因編輯,,也就是對引起疾病的基因突變進(jìn)行“修正”,,才能達(dá)到真正的治療效果。同時(shí),,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(diǎn)都適合進(jìn)行基因編輯,。
在這次的進(jìn)展中,,武漢科技大學(xué)視神經(jīng)科學(xué)與干細(xì)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(jìn)行無限制修正,。并且研究團(tuán)隊(duì)首次將這一技術(shù)運(yùn)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(dòng)物上實(shí)現(xiàn)無限制性的基因編輯,,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。我們都知道,,神經(jīng)元細(xì)胞是不進(jìn)行細(xì)胞更新的,,也是最難以進(jìn)行治療的細(xì)胞類型,因此,本次研究的意義重大,。
這意味著在實(shí)驗(yàn)動(dòng)物水平,,我們已經(jīng)能對特定的細(xì)胞的基因突變進(jìn)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(xì)胞(Müller glia)能夠經(jīng)過重編程生成視桿細(xì)胞讓小鼠部分的恢復(fù)感光能力的又一重要研究進(jìn)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(xiàng)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(xiàng)新技術(shù)的臨床使用,要經(jīng)過技術(shù)驗(yàn)證階段,,進(jìn)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(shí)驗(yàn)也被宣布終止,。從技術(shù)的進(jìn)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(jià),,認(rèn)為該項(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。