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通过实验动物CRISPR技术改善遗传性失明

  美国Cedars-Sinai医学中心的一项研究首次证明,一种通过去除遗传缺陷来治疗遗传性疾病的新技术可以预防某些遗传性失明大鼠的视网膜变性。

  Cedars-Sinai 医学中心的州长再生医学研究所研究团队专注于遗传性色素性视网膜炎,一种可导致失明的退行性眼病。目前没有治愈方法。研究人员使用一种称为 CRISPR/Cas9 的技术来消除可能导致失明的基因突变。 CRISPR/Cas9 基于细菌用来对抗入侵病毒的策略。尽管在这项研究中使用了大鼠,但这项研究的结果是一个重要的里程碑,因为它们可以影响人类。

  相关研究成果在本研究*作者、研究所眼科项目研究科学家、生物医学科学副教授王少梅(音译,王少梅)指出的《分子疗法》中发表。随着进一步的发展,这种基因编辑技术可用于治疗遗传性视网膜色素变性患者。王少梅医生幼年毕业于辽宁医科大学,后获中国医科大学硕士学位,并获得博士学位。来自美国谢菲尔德大学,我们专注于视网膜色素变性和视神经。病理变化的细胞疗法、修复视力的干细胞机制以及动物模型眼中人体细胞的免疫反应。

  根据美国国立卫生研究院的数据,色素性视网膜炎患者在疾病早期会出现夜盲症,伴随着视网膜萎缩、色素沉着改变、视力下降,*终失明。虽然一般来说相对罕见,但它是*常见的遗传性视网膜疾病,在美国和欧洲每 4000 人中就有 1 人受到影响。 Cedars-Sinai 医学中心的科学家们使用的针对视网膜色素变性的技术 CRISPR/Cas9,在不到五年的时间里就被基因研究人员使用了。它彻底改变了基因编辑科学,使基因组编辑过程更容易、更可靠、更便宜。

  这项技术是由细菌改编而成的对抗入侵病毒的系统。细菌首先将入侵者的遗传密码复制到特定的核糖核酸 (RNA) 序列中。当病毒返回时,RNA 会与一种名为 Cas9 的蛋白质结合,并引导它与病毒的基因相匹配。蛋白质可以抑制基因。通过修改这个系统,科学家们可以对 Cas9 进行编程以打开或关闭选定的基因,或者重写它们的基因代码。

  在这项研究中,Cedars-Sinai 医学中心的研究人员设计了一个 CRISPR/Cas9 系统,以消除导致眼睛感光细胞丢失的基因突变。他们将该系统注射到年轻的实验大鼠中,这些大鼠经过修饰以模拟遗传性视网膜色素变性,称为常染色体显性遗传,其中包含该基因的突变。通过测量视觉运动反射,包括在单次注射后移动头部以响应不同亮度的条纹,研究人员发现与对照组相比,这些大鼠的视力更好。

  这项研究的合著者Clive Svendsen博士表示,修改CRISPR/Cas9系统的组件并使用新的病毒载体技术可以提高这些结果的有效性和一致性。他认为,未来,经过进一步研究,对这一系统进行可靠的基因组编辑,可以为纠正各种遗传疾病提供一种手段。

  州长再生医学研究所所长斯文森说: “这是CRISPR/Cas9基因编辑首次被用于预防活体动物的视力丧失。对于更令人兴奋和未来的研究来说,这无疑是一个令人惊讶的结果。它为临床转化铺平了道路。”

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