基因疗法使视网膜变性小鼠恢复视力
马萨诸塞州总医院(MGH)的研究人员使用基因疗法恢复了小鼠的有用视力,这些小鼠的光感应视网膜杆和视锥细胞退化,这是导致人类失明的常见原因。他们的报告发表在10月14日的《纽约时报》上美国国家科学院院刊,描述了在整个视网膜中发现的其他神经元细胞中广泛表达一种光敏蛋白的影响。
麻省总医院神经外科细胞神经生物学实验室主任Richard Masland博士说:“这是一个原理证明,有一天我们可能能够修复患有色素性视网膜炎和黄斑变性等疾病的人的失明。”“在开始临床试验之前,我们需要克服几个限制,但我乐观地认为,这项工作有一天可能会对那些原本完全没有视力的人产生重大影响。”
该研究旨在研究在视网膜神经节细胞中表达光敏蛋白黑视素的影响。这些特殊的神经元接收来自视杆和视锥细胞的光信号,并通过由细胞轴突形成的视神经将这些信号传递到大脑。黑视素通常产生于与昼夜节律有关的细胞子集,但与视觉无关。MGH团队使用标准病毒载体腺相关病毒将编码黑视素的基因传递到小鼠的视网膜中,这些小鼠的视杆和视锥光感受器因缺乏一种关键蛋白质而退化。
在植入基因4周后,在接受治疗的眼睛中约10%的神经节细胞中发现了黑视素,而在接受假注射的眼睛中则没有。黑视素通常只在视网膜神经节细胞的1%中产生。许多表达黑视素的细胞在结构上与那些通常产生这种蛋白质的细胞不同,这意味着它在更广泛的视网膜神经节细胞中表达。对黑视素表达细胞的电生理检查显示,所有细胞都对光有反应,尽管神经元信号在光信号停止后延迟并持续存在,这是典型的黑视素介导的信号。两项行为测试证实,接受治疗的老鼠——否则它们基本上是瞎的——有足够的视力在明亮的地方找到一个黑暗的避难所,并成功地学会了灯光表示它们可以游到的安全平台。
马斯兰说:“在人类视网膜中同样水平的黑视素表达可能会让一个完全失明的人阅读报纸标题,但反应缓慢将是一个问题。”他指出,今年早些时候发表的另一个小组的基因治疗实验与此类似,但使用的是一种蛋白质,这种蛋白质需要的光线水平相当于直接盯着明亮的天空看一整天,这最终会损害视网膜。“在计划临床试验之前,我们需要开发另一种更敏感的蛋白质,通道视紫红质-2,或反应更快的黑视素,这是我们正在研究的。”
资料来源:马萨诸塞州总医院