利用CRISPR技术逆转视网膜色素变性，恢复视觉功能

使用基因编辑工具CRISPR/Cas9，加州大学圣地亚哥分校医学院和加州大学圣地亚哥分校健康研究所的Shiley眼科研究所的研究人员与中国同事一起，对突变的杆状光感受器进行了重新编程，使其成为功能正常的锥状光感受器，逆转了两种色变性视网膜炎小鼠模型的细胞退化并恢复了视觉功能。

该研究结果发表在4月21日的《美国医学杂志》网络版上细胞研究．

色素性视网膜炎(RP)是一组由60多个基因突变引起的遗传性视力障碍。这种突变会影响眼睛的感光细胞细胞在视网膜中，它感知并将光图像转换为电信号发送到大脑。有两种类型:杆状细胞负责夜视和周边视觉，锥状细胞负责中心视觉(视觉敏锐度)和辨别颜色。人类视网膜通常包含1.2亿个视杆细胞和600万个视锥细胞。

在RP中，影响大约10万美国人和全世界每4000人中就有1人，杆状细胞特异性基因突变导致杆状感光细胞功能障碍并随着时间的推移而退化。最初的症状是周围视力和夜视能力的丧失，随后是视敏度和颜色感知能力的下降，因为锥细胞也开始衰竭和死亡。RP没有治疗方法。最终的结果可能是法律盲目性。

在他们发表的研究中，由加州大学圣地亚哥分校医学院的高级作者、医学博士、眼科遗传学主任、基因组医学研究所创始所长和医学工程研究所生物材料和组织工程联合主任张康领导的团队，使用CRISPR/Cas9来失活一种名为海军研究实验室下游的转录因子叫做Nr2e3．

CRISPR是Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats的缩写，它允许研究人员针对特定的遗传密码片段，在精确的位置编辑DNA，修改选定的基因功能。要么安静下来海军研究实验室或Nr2e3重新编程视杆细胞变成锥体细胞。

“锥细胞不太容易受到导致RP的基因突变的影响，”张说。“我们的策略是使用基因疗法来消除潜在的突变，从而保存组织和视力。”

科学家们在两种不同的RP小鼠模型上测试了他们的方法。在这两种情况下，他们都发现了大量的重新编程视锥细胞并保存了视网膜中的细胞结构。视网膜电图测试杆状和锥状受体在活小鼠显示改善功能。

张说，最近由美国国立卫生研究院下属国家眼科研究所的吴志坚博士领导的一项独立研究也得出了类似的结论。

研究人员使用腺相关病毒(AAV)进行基因治疗，他们说这将有助于他们的工作更快地推进到人类临床试验。“AAV是一种普通感冒病毒，已被成功应用于许多领域基因治疗具有相对良好的安全性，”张说。“在临床前研究完成后不久就可以计划进行人体临床试验。目前尚无治疗RP的方法，因此这种需求非常迫切。此外，我们将突变敏感细胞重新编程为突变抗性细胞的方法可能在包括癌症在内的其他人类疾病中有更广泛的应用。”