利用 CRISPR-Cas9 技术让小鼠重见光明

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利用 CRISPR-Cas9 技术让小鼠重见光明; l8 R8 f! q2 I4 O+ h6 U
来源:中国生物技术网 / 作者: / 2017-02-22
, T. f( V# o3 I0 K. j专题聚焦： 基因编辑的“中国元年”
6 J' k6 d, t7 U+ V大牛聚首： 3月24日上海-基因编辑学术研讨会
3 n. m* T; e( B0 O7 W- I0 m老年黄斑变性 (AMD) 会影响视网膜病变，导致视力模糊扭曲，还会导致视野中央出现黑点。
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据估计，65 岁以上有十分之一的老年人患有这种症状，并且随着老龄化的加剧这种疾病将会越来越多。AMD 在白种人中很常见，它会导致视觉扭曲和盲点。韩国基础科学研究所 (IBS) 基因组工程中心的科学家报告，他们使用 CRISPR-Cas9 技术在活体小鼠的某个支持视网膜的组织层进行“基因手术”。该研究发表在《Genome Research》上（点击左下角阅读原文），将基础研究和小鼠模型应用结合在一起。
% U7 z, G: P. B/ r- k0 Z8 a) U- a导致失明的最常见视网膜病变包括：早产儿视网膜病变、糖尿病视网膜病变和老年性黄斑变性。在这些疾病中，血管内皮生长因子 (VEGF) 的分泌达到了不正常的高水平。对于 AMD，VEGF 会导致眼睛中形成新血管，但也会导致血液和体液进入眼睛，破坏视网膜的中央区域，即黄斑受损。
9 Z  f: u  H& l/ \& \. Z' ]. a# E注射抗 VEGF 药物是治疗 AMD 的最常见方法，但每年至少注射 7 次，因为病变的视网膜色素上皮细胞会持续分泌 VEGF。IBS 的科学家认为，CRISPR-Cas9 技术可以改善这种状况。基因组工程中心的负责人 KIM Jin-Soo 解释说：“注射只能是治标不治本。通过编辑 VEGF 基因，我们能够长期地治愈这种疾病。”$ h& A) P" ?: a
CRISPR-Cas9 能够在基因中的特定位置进行精准地剪切和修复。CRISPR-Cas9 系统的工作方式是在目标位置剪切 DNA，在这种情况下，就是对 VEGF 基因进行剪切。两年前，IBS 的科学家证明，一种预组装的 CRISPR-Cas9，或者说是 Cas9 核糖核蛋白(RNP)，能够被导入到细胞和干细胞中对目标基因进行修改。这种预组装分子能够快速起效，而且可以在自身建立免疫反应之前就降解掉。尽管这种方法具有优势并且已经成功过，但是将预组装分子导入仍存在困难，这也就限制了它在治疗中的应用。
4 O3 O; K  L! j5 Q. i+ J3 H4 l* `6 l在研究中，研究团队成功地将 CRISPR-Cas9 注射到患湿性老年黄斑变性的小鼠眼中，并修改了 VEGF 基因。他们最初发现，注射法比用质粒导入更加有效。其次，这种化合物在 72 小时内就会降解消失。科学家检测了小鼠的基因组，发现 CRISPR-Cas9 分子只修改了 VEGF 基因，对其他基因没有影响。他们通过观察脉络膜新生血管 (CNV) 的方式监控眼部疾病进程，CNV 是视网膜和巩膜之间新形成的血管，它是湿性黄斑变性的常见问题，研究人员发现，CNV 区域减少了 58%。此外，锥体机能不良的副作用只持续了 3 天，在治疗后一个星期后没有再出现。. {0 F/ P1 m7 u: z1 ]
Kim Jin-Soo 说：“我们的方法通过关闭 VEGF 基因来抑制 CNV。我们预计在未来，外科医生可以利用这种方法对患者进行治疗。”
* `: h  i# y/ gCRISPR-Cas9 过去常被用于修复导致遗传疾病和癌症的基因突变，这项研究提出了一种治疗非遗传退行性疾病的新方法。首尔国立大学的 KIM Jeong Hun 教授指出：“我们已经确认这种方法在动物模型中有效果，现在我们希望能够进行临床前试验。”6 y3 S- c( Y) d  p5 m3 v