前沿 | 全球首创！武科大姚凯教授团队开发新型基因编辑技术成功恢复失明小鼠视力！

近日，来自武汉科技大学姚凯教授团队发表在国际杂志Journal of Experimental Medicine上题为“Vision rescue via unconstrained in vivo prime editing in degenerating neural retinas”的研究报告中，通过研究成功恢复了视网膜色素变性小鼠的视力。

视网膜色素变性(RP，Retinitis pigmentosa)是一种遗传性的视网膜营养不良症，其会导致视网膜光感受器的进行性和不可逆的损失。视网膜色素变性是引起人类失明的主要原因，文章中，研究人员利用一种新型高度通用的基于CRISPR的基因编辑技术来纠正多种致病的遗传突变。

此前研究人员利用基因编辑技术恢复了患有遗传性疾病的小鼠的视力，比如莱伯先天性黑朦（Leber congenital amaurosis），其会影响视网膜的色素上皮功能，而视网膜色素上皮组织是眼睛中能支持感光的杆状和锥状光感受器器官的一层非神经信细胞；然而，包括视网膜色素变性在内的多种遗传性失明形式都是由神经光感受器自身的遗传缺陷所引起的。

研究者姚凯教授说道，对神经视网膜细胞进行基因组编辑的能力（尤其是不健康或死亡的光感受器），或许能为这些基因组编辑工具在治疗诸如视网膜色素变性等人类疾病上提供更多具有说服力的证据。

视网膜色素变性是由超过100个不同的基因突变所引起的，据推测，在4000名个体中大约会影响1个人的视力；这种疾病始于湖南的光敏杆状细胞的功能失调和死亡，随后就会扩散到眼睛视觉所需要的锥状细胞中，最终就会导致严重不可逆的视力丧失。研究者及其同事想尝试恢复因编码关键酶类PDE6β的基因突变所引起的视网膜色素变性小鼠机体的视力，为此，他们就开发了一种新型更通用的CRISPR系统—PESpRY，其能被重编程来纠正多种不同类型的基因突变，而无论其发生在基因组哪些地方。

新型基因编辑技术或有望逆转小鼠的视力丧失。

图片来源：Journal of Experimental Medicine (2023). DOI:10.1084/jem.20220776

当被重编程能靶向作用突变的PDE6β基因时，PESpRY系统就能有效纠正突变并恢复小鼠视网膜中酶的活性，这就能有效预防杆状和锥状光感受器细胞的死亡，并恢复机体对光的正常的电反应。研究人员进行了多项行为测试来证实基因编辑后的小鼠即使到了老年也能保持其视力，比如，小鼠就能在视觉所引导的水迷宫中找到自己的出路，几乎与健康小鼠一样，并能在对视觉刺激的反应中表现出典型的头部运动。

研究者提醒道，后期我们仍有更多工作要去完成来确定PESpRY系统在人类机体中的安全性和有效性，然而，本文研究也为这种新型的基因编辑策略在体内的应用以及在多项研究和治疗背景下的应用潜力提供了大量证据，尤其是针对遗传性视网膜疾病，比如视网膜色素变性等。

综上，本文研究结果提供了令人信服的证据表明，通过在退化的视网膜中进行不受限制的体内基因编辑或许就能预防由视网膜色素变性相关基因突变所引起的视力丧失。（来源：生物谷）

原始出处：

Huan Qin，Wenliang Zhang，Shiyao Zhang，et al. Vision rescue via unconstrained in vivo prime editing in degenerating neural retinas, Journal of Experimental Medicine (2023). DOI: 10.1084/jem.20220776