用CRISPR/Cas9拯救先天失明小鼠
一种基因组编辑方法能够阻止小鼠视网膜退化。这项研究Nrl knockdown by AAV-delivered CRISPR/Cas9 prevents retinal degeneration in mice发表在本周的《自然-通讯》上,所述方法利用了腺相关病毒(AAV,一种会感染人类但致病性低的小型病毒)结合CRISPR/Cas9的基因治疗系统,可能适用于导致视网膜色素变性——一种导致失明的先天遗传病——的各种潜在遗传缺陷。
视网膜色素变性的特征是视网膜退化,视网膜上包括视杆细胞和视锥细胞。色素性视网膜炎可能由60多个基因的3,000多个突变引起,因此难以制定针对性疗法来修复每一个具体的基因。引起色素性视网膜炎的基因突变会导致视杆细胞死亡,继而引起视锥细胞死亡,最终导致失明。
用增强绿色荧光蛋白作标记后,AAV-CRISPR/Cas9在视网膜上的敲除效果。
Yu et al.
视杆细胞能够感受弱光,集中在视网膜外围;而视锥细胞赋予生物色觉,而且在强光下工作效果更好。以往的研究发现,视杆细胞具有神经视网膜亮氨酸拉链(Nrl),决定细胞分化路径并维持成熟视网膜中视杆细胞的稳态。如果将Nrl基因移除,则会使其失去视杆细胞的“身份”,并获得视锥细胞的特征。
AAV-CRISPR/Cas9在感光细胞中敲除Nrl。
Yu et al.
因此,美国国家眼科研究所的Zhijian Wu及同事没有直接去治疗引起基因突变的疾病,而是测试了一种转化并保留更多视锥细胞作为代偿的方法。他们在三个视网膜退化小鼠模型中(总计30只)使用AAV递送CRISPR/Cas9蛋白至其视杆细胞,敲除Nrl基因,诱导其获得视锥细胞特征,使之能够不受有害致病突变的影响。结果显示该疗法可以阻止视网膜退化并改善视觉。
进行Nrl敲除后的小鼠视锥细胞保留效果。
Yu et al.
这些结果表明,该方法可能适合用来治疗视网膜退化疾病,并且可能适用性广泛,不受不同潜在遗传突变的影响。ⓝ
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Nrl knockdown by AAV-delivered CRISPR/Cas9 prevents retinal degeneration in mice
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