新一代CRISPR技术为治疗学治疗广泛的遗传性眼病奠定了基础。
加利福尼亚州欧文-2020年10月19日-由加州大学欧文分校的研究人员领导的一项突破性研究,恢复了患有遗传性视网膜疾病的小鼠模型的视网膜和视觉功能。
今天发表在“自然生物医学工程”杂志上的这篇题为“通过腺嘌呤碱基编辑恢复患有遗传性视网膜疾病的成年小鼠的视觉功能”的论文说明了新一代CRISPR技术的使用,并为开发一种新的治疗由不同基因突变引起的各种遗传性眼病的方法奠定了基础。
在这项概念验证研究中,我们提供了基础编辑在纠正导致遗传性视网膜疾病的突变和恢复视觉功能方面的临床潜力的证据,UCI医学院眼科系欧文·H·利奥波德主席、博士Krzysztof Palczewski博士说。“我们的研究结果展示了迄今为止使用基因组编辑最成功的失明救治方法。”
遗传性视网膜疾病(IRD)是一组由250多个不同基因突变引起的致盲疾病。以前,没有任何途径可以治疗这些毁灭性的致盲疾病。最近,FDA批准了第一个针对Leber先天性黑色素(LCA)的基因增强疗法,LCA是一种常见的IRD形式,起源于儿童时期。
“作为基因增强疗法的一种替代方案,我们应用了新一代CRISPR技术,被称为‘碱基编辑’,作为遗传性视网膜疾病的治疗方法,”第一作者、UCI医学院眼科助理专家苏西·苏(Susie Suh)说。该研究的第一作者之一、UCI眼科的助理专家Elliot Choi说:“通过利用胞嘧啶和腺嘌呤碱基编辑器(CBE和ABE),我们克服了CRISPR-Cas9系统的一些障碍,例如不可预测的非靶标突变和低编辑效率。使用这些编辑器使我们能够以精确和可预测的方式纠正点突变,同时将可能导致不良副作用的意外突变降至最低,”该研究的合著者埃利奥特·崔(Elliot Choi)也是UCI眼科的助理专家。
利用在RPE65基因中存在临床相关致病突变的LCA小鼠模型,UCI研究小组成功地展示了碱基编辑在治疗LCA以及其他遗传性致盲疾病方面的治疗潜力。在其他结果中,基础编辑治疗将LCA小鼠的视网膜和视觉功能恢复到接近正常的水平。基址编辑是由麻省理工学院和哈佛大学的大卫·刘博士的实验室开发的。
帕尔谢夫斯基说:“在接受治疗后,我们研究中的小鼠可以在方向、大小、对比度以及时空频率等方面辨别视觉变化,这些结果非常令人鼓舞,代表着遗传性视网膜疾病治疗方法的发展取得了重大进展。”
鉴于眼睛的可及性、其免疫特权地位以及RPE65基因增强疗法的成功临床试验(导致了美国食品和药物管理局(FDA)批准的第一种基因疗法),治疗遗传性视网膜疾病的基因疗法特别令人感兴趣。现在,正如这项研究证明的那样,碱基编辑技术可以提供另一种基因增强治疗的治疗模式,永久挽救因突变而丧失功能的关键视觉相关蛋白的功能。
这项研究部分得到了下列机构的资助:美国国立卫生研究院、国家眼科研究所和NEI大胆目标倡议;斯坦因预防失明研究计划;芬兰视力、眼睛和组织库基金会(芬兰);芬兰文化基金会、猎户座研究基金会、海伦·海伊·惠特尼基金会、美国退伍军人事务部;以及加州大学欧文分校眼科系无限制预防失明研究拨款。
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