新型基因编辑可解决遗传性致盲

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原文链接:http://www.cas.cn/cm/201904/t20190422_4689426.shtml

  近日,中国科学技术大学生命科学与医学部教授薛天研究组与中科院神经科学研究所研究员仇子龙研究组合作,结合视觉神经生物医学与创新基因编辑技术,首次通过同源重组修复方法,在小鼠视网膜非分裂感光细胞中实现了精准基因修复,让视网膜色素变性小鼠重获部分视觉功能。相关成果在线发表于《科学进展》。

  视网膜色素变性是一种常见的遗传性眼科疾病,其表征为患者视网膜内感光细胞逐渐退化,在出生后伴随着严重的夜盲,视觉区域逐渐减小直至彻底失明。目前,该疾病尚无有效治疗手段。

  CRISPR/Cas9基因编辑是治疗遗传性疾病的潜在手段之一,其切割基因组之后一般会发生两种DNA修复机制:非同源末端连接(NHEJ)和同源重组修复(HDR)。由于HDR可以根据模板精准地把错误基因修复为正确序列,因此HDR具有更好的治疗遗传性疾病的潜力。

  直接基因编辑修复受遗传突变影响器官的成体细胞,可以在定点恢复受累器官功能的同时又不触及生殖细胞,是安全有效的基因编辑治疗遗传疾病的策略。然而自然发生的HDR修复依赖于细胞有丝分裂,对于出生后失去分裂能力的多种体细胞(例如感光细胞)来说,HDR发生效率极低,难以实现在体基因修复。这成为阻碍CRISPR/Cas9基因编辑技术用于成体体细胞治疗遗传性疾病的关键。

  为解决上述难题,研究人员在CRISPR/Cas9的基础上,创新性引入MS2-RecA复合蛋白系统。RecA为原核表达的可促进同源重组的蛋白酶,通过改造获得具有MS2结合区的向导RNA,使MS2可以与其结合。这样MS2-RecA复合蛋白得以在DNA切割部位附近招募更多的模板DNA,并协助同源重组的发生,从而提高在体同源重组修复的效率。

  研究人员表示,这种新型基因编辑方法成功实现了矫正非分裂期感光细胞的基因突变,修复了视网膜内视杆细胞的视网膜色素变性突变,遏制了部分视杆和视锥细胞的退化,修复视网膜色素变性小鼠的部分视觉感光能力。据称,该方法有可能广泛应用于多种人类遗传疾病的在体治疗。

  (原载于《中国科学报》 2019-04-22 第1版 要闻)


网友评论:
遗传性脱发有救吗

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