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(tuán)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,?;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,,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(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(xì)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(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。
這意味著在實驗動物水平,,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(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驗也被宣布終止。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,認(rèn)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,。