海藻基因讓老鼠重見光明 基于基因療法

美國科學(xué)家將從海藻中提取出的基因注入失明老鼠視網(wǎng)膜內(nèi)的雙極細(xì)胞中，讓失明老鼠“重見天日”。科學(xué)家表示，人體臨床試驗將于兩年內(nèi)進(jìn)行，新技術(shù)或?qū)⒃旄V大失明人士。研究將發(fā)表在《分子治療》雜志上。

視網(wǎng)膜包含感光細(xì)胞、雙極細(xì)胞和神經(jīng)節(jié)細(xì)胞。感光細(xì)胞將光量子能量轉(zhuǎn)換成電信號并傳到雙極細(xì)胞，雙極細(xì)胞將信號處理后經(jīng)化學(xué)突觸傳遞到神經(jīng)節(jié)細(xì)胞，神經(jīng)節(jié)細(xì)胞再將視網(wǎng)膜處理后的視覺信息編碼為神經(jīng)脈沖傳輸?shù)酱竽X。約有1500萬名失明患者的視網(wǎng)膜內(nèi)感光細(xì)胞受損，導(dǎo)致大腦無法接收圖像信息。

南加州大學(xué)洛杉磯分校遺傳醫(yī)學(xué)研究所的神經(jīng)學(xué)家阿蘭·霍薩格團(tuán)隊所使用的方法基于基因療法。在實驗中，他們用一個“馴化”病毒將單細(xì)胞海藻的一種基因運送至失明老鼠的雙極細(xì)胞內(nèi)，讓其制造出了第二型離子通道視紫質(zhì)蛋白（ChR2，海藻使用該光敏蛋白幫助它們朝光移動）。修改后的雙極細(xì)胞能感光并將信號傳送給神經(jīng)節(jié)細(xì)胞，讓實驗老鼠恢復(fù)了感知光和黑暗的能力。

霍薩格團(tuán)隊使用三組實驗鼠測試了該技術(shù)：一組實驗鼠視力正常，另兩組實驗鼠失明。科學(xué)家對其中一組失明實驗鼠使用了基因療法，向雙極細(xì)胞注入了包含有海藻基因的病毒；另外兩組實驗鼠不使用任何療法。10周后，研究團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)，雙極細(xì)胞制造出了ChR2蛋白。

實驗中，科學(xué)家將失明老鼠放入一個水迷宮的*，該水迷宮有六條可能的通道，其中一條通路內(nèi)包含有一個有助于老鼠逃跑的突起物，一束引導(dǎo)光照耀在該通路的終點，zui終，接受基因療法的老鼠發(fā)現(xiàn)逃逸平臺的速度是沒有接受基因療法的失明老鼠的2.5倍。重復(fù)該測試10個月后，該團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)，接受基因療法的老鼠視力明顯有所改進(jìn)。

科學(xué)家認(rèn)為，隨著老齡化趨勢不斷加劇，失明人士將與日俱增。科學(xué)家正著手治療失明，其中包括研制電子植入設(shè)備、用干細(xì)胞培育新的視網(wǎng)膜組織等，但目前，這些方法在商業(yè)上都不太可行，霍薩格希望研究能改變這種狀況。

以前，人們一直擔(dān)心基因療法的安全性，尤其是通過病毒運送基因的療法。霍薩格表示，海藻基因僅在視網(wǎng)膜的雙極細(xì)胞中表達(dá)，實驗鼠沒有出現(xiàn)免疫反應(yīng)，這表明，外來基因僅被限于轉(zhuǎn)運到雙極細(xì)胞內(nèi)。然而，科學(xué)家在老鼠的其他組織內(nèi)發(fā)現(xiàn)了少量的ChR2基因，美國*細(xì)胞科技公司的科學(xué)家羅伯特·蘭薩表示：“監(jiān)管機構(gòu)會非常在意雙極細(xì)胞外發(fā)現(xiàn)的ChR2基因。”