2020年11月3日

新型蛋白质的基因治疗可恢复小鼠视力

乍看上去

  • 研究人员通过使用基因疗法向视网膜细胞中添加一种新型的光敏蛋白,恢复了失明小鼠的视力。
  • 这种疗法将在今年晚些时候在人们身上进行测试。
眼睛和DNA的插图 研究人员一直在探索使用基因疗法来恢复视力。 Natali_Mis / iStock / Getty Images Plus

几种常见的眼部疾病会损害视网膜,即眼后部的感光组织。视网膜中称为光感受器的细胞将光转换成发送到大脑的信号。与年龄有关的黄斑变性和色素性视网膜炎是损害感光细胞,导致视力丧失的疾病。

这些疾病无法治愈。干预旨在减缓视网膜变性。称为视网膜假体的可植入装置可以使某些人恢复有限的视力。然而,这些“仿生眼”需要侵入性手术,可穿戴硬件,并且仅提供低分辨率图像。基因疗法一直是有希望的,但是这些方法在很大程度上需要光感受器保持完整。

研究人员一直在研究基因治疗方法,以绕过受损的感光细胞来恢复视力。他们使用一种无​​害的病毒来传递一种基因,该基因可使剩余的视网膜细胞产生一种蛋白质,从而使它们能够感知光线。

目前的治疗方法是使用称为视蛋白的光敏蛋白,通常由视网膜中的视杆和视锥光感受器产生。但是开发中的视蛋白替代策略需要强光才能达到产生信号以发送至大脑所需的阈值。这需要护目镜以增强自然或环境光。强光进入眼睛可能会进一步损害视网膜。

由Nanoscope Technologies的Samarendra Mohanty博士领导的研究小组着手设计一种视蛋白,该视蛋白可以用较低的光水平激活。他们的工作由美国国立卫生研究院的国立眼科研究所(NEI)资助。结果发表在 自然基因疗法 2020年10月22日。

该团队首先通过建模和合成一个基因,该基因将产生更具光敏性的视蛋白。然后在完全没有视网膜变性的小鼠中测试了MCO1视蛋白基因。该基因被添加到一种无害的病毒中并注入了眼睛。在那里,病毒将基因传递给双极细胞,双极细胞通常会传递来自杆状细胞和视锥细胞的信号。这些单元即使在感光器不再工作时仍能发挥作用。

该疗法使盲小鼠恢复了视网膜功能和视力。在标准化的视觉测试中,例如导航迷宫和检测运动变化,治疗的小鼠明显更快。研究人员没有发现被治疗小鼠的安全性问题,也没有血液和组织发炎的迹象。

这种疗法为多种变性性视网膜疾病提供了希望。它需要一次性注入眼睛,并且不需要可穿戴硬件。 MCO1对环境光敏感,因此不需要强光照射到眼睛。研究人员计划在今年年底之前在人体中开始测试。 

在人中进行的一项临床研究将帮助我们了解通过双极细胞发出的信号如何影响视力质量;例如,经过精心处理的眼睛如何能够识别出快速移动的物体。”第一作者Nanoscope Technologies的Subrata Batabyal博士说。 

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参考文献: 用环境光可激活的多特征视蛋白敏化双极性ON细胞可挽救小鼠的视力。 Batabyal S,Gajjeraman S,Pradhan S,Bhattacharya S,Wright W,Mohanty S. 基因治疗 2020年10月22日。doi:10.1038 / s41434-020-00200-2。在线印刷。 PMID:33087861

资金: NIH的国家眼科研究所(NEI)。