色素性視網(wǎng)膜炎是影響視網(wǎng)膜及其功能退化的一種遺傳性疾病,是眼科中的一種疑難疾病,也被稱為不治之癥。近年來(lái),隨著基因編輯技術(shù)的不斷精進(jìn),科學(xué)家們?cè)谧钚乱豁?xiàng)研究中終于有了新的突破: 他們利用CRISPR技術(shù)恢復(fù)了患有色素性視網(wǎng)膜炎小鼠的視網(wǎng)膜功能,這一重大進(jìn)展或?yàn)橹委熢摬〈蜷_(kāi)新方向。 圖片來(lái)源:allaboutvision 相關(guān)研究結(jié)果于5月10日發(fā)表在美國(guó)眼科學(xué)會(huì)雜志《Ophthalmology》上。這也是研究人員首次成功將CRISPR技術(shù)應(yīng)用于顯性遺傳疾病。同時(shí),這一工具可能在包括亨廷頓氏病、馬凡氏綜合征和角膜營(yíng)養(yǎng)不良等數(shù)百種疾病中發(fā)揮作用。 DOI: https:///10.1016/j.ophtha.2018.04.001 1“恐怖”的視網(wǎng)膜色素變性視網(wǎng)膜色素變性是一組罕見(jiàn)的遺傳性疾病,由70多個(gè)基因中的一個(gè)引起。它涉及視網(wǎng)膜(眼睛后部的光敏組織)中細(xì)胞的分解和丟失。該病通常發(fā)生在兒童時(shí)期,進(jìn)展緩慢,影響外圍視覺(jué)(peripheral vision)和夜間視力。多數(shù)人到了成年早期就會(huì)失去大部分視力, 40歲后則會(huì)形成法律上的失明,且目前無(wú)治愈方法。據(jù)估計(jì),全球約四千分之一的人飽受該病影響。 論文通訊作者Stephen H. Tsang博士及其同事們?cè)噲D創(chuàng)造一種更靈活的CRISPR工具,這樣就可以治療更多的患者,而不受限于他們的個(gè)體基因特征。Tsang博士稱這種技術(shù)為基因組手術(shù)(genome surgery),因?yàn)樗梢郧谐龎幕虿⒂谜5墓δ芑蛉《?/p> 圖片來(lái)源:Kelly Irvine/NIST 2CRISPR技術(shù)為視網(wǎng)膜色素變性帶來(lái)新思路自2012年以來(lái),CRISPR基因編輯技術(shù)被應(yīng)用于各種各樣的領(lǐng)域,它徹底改變了科學(xué)家修改活細(xì)胞DNA的速度和范圍。但是,即便基因組手術(shù)效果非凡,CRISPR仍有一些缺陷需要克服。 常染色體顯性遺傳性視網(wǎng)膜色素變性等疾病對(duì)研究者提出了特殊的挑戰(zhàn):在常染色體顯性遺傳疾病中,患者僅從其父母那里遺傳一個(gè)突變基因拷貝(mutant copy)和一對(duì)常染色體上的一個(gè)正?;?/strong>。因此,對(duì)那些手握CRISPR的科學(xué)家來(lái)說(shuō),他們的挑戰(zhàn)在于只編輯突變基因,而不改變健康基因。 相比之下,常染色體隱性疾病的人遺傳兩個(gè)拷貝的突變基因。當(dāng)基因的兩個(gè)拷貝發(fā)生突變時(shí),就會(huì)涉及一種直接替換缺陷基因的治療方法(目前,有六家制藥公司在研究隱性視網(wǎng)膜色素變性的基因療法,但尚未有人開(kāi)發(fā)出一種占主導(dǎo)地位的治療形式)。Tsang博士和同事們受其啟發(fā)提出了一個(gè)更好的治療常染色體顯性遺傳疾病的策略:它允許去掉舊基因,用一個(gè)好的基因代替它,且不影響其正常功能。 這種所謂的“消融-替換”(ablate-and-replace)策略可以用于開(kāi)發(fā)CRISPR工具集,適用于駐留在同一基因中的所有類型的突變(而非某一類型的突變),特別是多種類型的突變導(dǎo)致相同病癥的情況。例如,視紫紅質(zhì)基因的150個(gè)突變中的任何一個(gè)都可能導(dǎo)致色素性視網(wǎng)膜炎。正因?yàn)門(mén)sang博士的技術(shù)可以以特定突變無(wú)關(guān)的方式(a mutation-independent manner)應(yīng)用,所以它代表了一種可以用基因組手術(shù)治療顯性疾病更快、更經(jīng)濟(jì)的策略。 圖片來(lái)源:123RF.com |
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