據(jù)中央廣播電視總臺中國之聲《新聞超鏈接》報道，視網(wǎng)膜色素變性可以由100多個不同基因的突變引起，是人類失明的主要原因之一，估計每4000人中就有一人受到影響。近日，武漢科技大學(xué)姚凱教授團隊開發(fā)出一種新型基因編輯工具可逆轉(zhuǎn)遺傳性失明。

此項研究為國際上首次在成體動物上實現(xiàn)無限制性基因編輯，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。用這種方法治療后的小鼠視力恢復(fù)接近正常，為視網(wǎng)膜色素變性等疾病的治療帶來了希望。相關(guān)研究已發(fā)表在《實驗醫(yī)學(xué)雜志》上。

姚凱團隊（圖源武漢科技大學(xué)官網(wǎng)）

(資料圖)

視網(wǎng)膜色素變性是一種什么疾病？過去使用基因編輯技術(shù)治療遺傳性失明癥的方法有哪些局限性？從動物實驗成功到臨床實驗還有多遠？

眼部癥狀切莫掉以輕心

武漢科技大學(xué)姚凱教授介紹，視網(wǎng)膜色素變性是指視網(wǎng)膜中的感光神經(jīng)元發(fā)生病變。

感光神經(jīng)元是日常生活中將外界光子轉(zhuǎn)換為電信號的神經(jīng)細胞，分為視桿細胞與視錐細胞。視桿細胞主要感知暗光，視錐細胞主要感知亮光和顏色，視網(wǎng)膜色素變性就是這兩層細胞發(fā)生了病變。

這種變性主要與基因突變有關(guān)，目前已知有超過100種基因突變導(dǎo)致視網(wǎng)膜色素變性。絕大多數(shù)情況下，視桿細胞先出問題（即夜盲癥），逐步演變?yōu)橐曞F細胞死亡，最終導(dǎo)致失明。其發(fā)病伴隨著人的整個生命周期，下至2歲嬰兒，上至70多歲老人都可能發(fā)病，給人帶來極大痛苦。

因不同基因突變和不同的突變位點，會導(dǎo)致發(fā)病的年齡與速率存在很大差異，但總體上都是經(jīng)歷從晚上看不見，最后演變?yōu)榘滋炜床灰姷倪^程。姚凱提示：“眼部出現(xiàn)任何癥狀時，都不能掉以輕心。”

讓瀕死的神經(jīng)細胞活過來

目前，姚凱團隊設(shè)計出的新型通用基因編輯工具已經(jīng)成功完成了動物實驗，讓失明小鼠重見光明，但尚未在人體上應(yīng)用。

在四個月大時，攜帶PDE6β基因突變的小鼠（左）的視網(wǎng)膜變薄，缺乏桿狀感光細胞（紅色）。但是通過PESpRY系統(tǒng)糾正這種突變的小鼠（右）有更厚的視網(wǎng)膜，含有大量的桿狀細胞

雖然，此前其他研究人員也曾使用基因編輯工具恢復(fù)小鼠的視覺。但他們的基因編輯所針對的是先天性黑蒙癥，這一疾病會影響到視網(wǎng)膜色素上皮——附著在視網(wǎng)膜上為感光神經(jīng)元提供滋養(yǎng)的色素細胞，導(dǎo)致感光神經(jīng)元出現(xiàn)問題。因此，基因編輯只是在視網(wǎng)膜色素上皮這些細胞上進行，還未涉及視網(wǎng)膜神經(jīng)細胞。

而此次姚凱團隊新開發(fā)的基因編輯工具PESpRY，成功在神經(jīng)細胞，特別是瀕臨死亡的神經(jīng)細胞中進行基因編輯，是對過去視網(wǎng)膜色素上皮基因編輯工具的巨大突破。姚凱說，“這相當(dāng)于把瀕死的神經(jīng)細胞從死亡線上拉了回來。”

不僅如此，以往的編輯工具存在兩大不足：一是存在位置限制，只能在基因組特定位置編輯，一旦突變位點不在基因識別序列旁邊就無法完成；二是存在突變類型限制，只能針對單堿基突變進行編輯，如果一個基因發(fā)生多個位點突變同樣無法完成。而PESpRY通過對傳統(tǒng)基因編輯工具的改造，對受位點限制的蛋白進行替換，并引入定點突變，有效解決了這兩大不足，真正實現(xiàn)了既無基因組位點限制也無突變類型限制的無限制性基因編輯。

精準醫(yī)療？基因治療藥物指日可待

這項新的研究突破受到了國際上的高度評價。有了這項技術(shù)，在充分把握安全性的情況下，未來有望開發(fā)出一種基因治療藥物，通過手術(shù)的方式將藥物注射到視網(wǎng)膜內(nèi)腔，讓其作用于感光細胞進行基因修復(fù)。

由于不同個體的突變基因存在差異，基因中產(chǎn)生突變的位點也不同，這些都可能需要不同的藥物設(shè)計來有的放矢。所以，基因治療藥物與普通感冒藥不同，屬于精準醫(yī)療的范疇，姚凱說：“可能少數(shù)幾個病人，甚至一個病人一種藥物。”

姚凱表示，目前，國外在基因治療上存在先發(fā)優(yōu)勢，體系更為健全，但隨著相關(guān)制度的完善和各方面政策的支持，我國在這一領(lǐng)域也有著很大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

監(jiān)制：白中華

記者：鶴佳

編輯：羅江 彭毓姬 楊揚

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