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CRISPR治疗疾病又有新突破

2016.1.28

  最近,来自哥伦比亚大学医学中心(CUMC)和爱荷华大学的科学家们,使用新的基因编辑技术CRISPR,修复了一个引发视网膜色素变性(RP)的基因突变,RP这种遗传性疾病,可导致视网膜退化,并导致全世界至少150万人失明。

  这项研究发表于最新一期的《Scientific Reports》,标志着研究人员首次在患者组织来源的干细胞中,替换了一个与感观疾病相关的缺陷基因。

  本文共同资深作者、CUMC眼科学和病理学&细胞生物学副教授Stephen Tsang博士指出:“我们的目标是,开发一种个性化的方法,来治疗眼部疾病。我们仍然有很长的路要走,但我们认为,CRISPR的第一种治疗应用将会是治疗眼部疾病。在这里,我们表明,初始步骤是可行的。”

  在这项研究中,研究人员用视网膜色素变性患者的皮肤样品制备了干细胞。由于病人来源的干细胞仍携带有致病基因突变,因此,该研究团队使用CRISPR来修复有缺陷的基因。干细胞可被转化为健康的视网膜细胞,并移植到同一患者中来治疗视力丧失。

  Tsang解释说:“视网膜色素变性的X连锁形式,是精准医学方法的一个理想候选,因为一个共同的突变引起了90%的病例。”利用CRISPR—— 其很容易适应不同的模板DNA序列,并允许快速和准确的编辑——科学家可以用患者自身的细胞,对个人基因组进行特异性的精确修复。

  因为这些修复是在患者自身组织来源的细胞内进行的,因此,医生可以重新移植细胞,而不用担心免疫系统的排斥反应。以前的临床试验已经表明,从胚胎干细胞产生视网膜细胞,并使用它们进行移植,是一种安全和潜在有效的程序。

  在这篇文章中,研究人员靶定了视网膜色素变性最常见的一个变体,它是由RGPR基因中一个单一错误引起的。RGPR的组成——其中包含许多重复和紧密结合的核苷酸对,使它成为一个很难编辑的基因。研究人员说,对RGPR的初步成功实施,对于治疗其他基因突变引起的疾病,会产生深远的影响。

  根据美国国家卫生研究院建议,当前视网膜色素变性的治疗方法——摄入高剂量的维生素A,可减缓视力下降,但并不能治愈疾病。

  视网膜色素变性的其他基因疗法目前正在进行临床试验。不同于CRISPR方法,这些疗法采用一段段的DNA,补充缺陷基因的一些活性,但不直接纠正原突变。后续的研究表明,从这些基因补充疗法获得的任何益处,都会随着时间的流逝而减弱。

  CRISPR驱动的精密医学方法来治疗视网膜色素变性,可能改善目前的治疗方法,并恢复患者的视力,因为CRISPR其高度的精确性,可以纠正引发这种疾病的基本遗传缺陷。然而,CRISPR技术尚未被批准用于人类。

  最近,另一个研究小组——美国Cedars-Sinai医学中心的研究人员,利用CRISPR/Cas9技术,在视网膜色素变性大鼠中,切除了一个致病突变,改善了视网膜色素变性小鼠的遗传性失明。这项研究暗示了在人类中治疗性使用CRISPR的前景。

  目前,爱荷华州立大学研究小组正致力于展示,这项技术并没有向人类细胞中引入任何意想不到的遗传修饰,并且修正后的细胞可安全的用于移植。 Tsang和他的同事们认为,CRISPR的第一次临床使用,可能是用于治疗眼部疾病,因为相比其他身体部位,眼睛很容易手术访问,容易接受新的组织,并能进行无创性监测。

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