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先天性耳聾是全球范圍內(nèi)常見的遺傳性疾病之一,嚴重影響患者的生活質(zhì)量。其中,OTOF基因突變是導(dǎo)致前語言期聽力喪失的重要原因。具體來說,OTOF基因中的c.2485C>T突變會產(chǎn)生一個無功能的早終止蛋白,導(dǎo)致聽覺功能的喪失。目前,治療遺傳性耳聾的有效方法非常有限,亟需新的治療策略。
近期,發(fā)表在Nature Biomedical Engineering雜志名為A base editor for the long-term restoration of auditory function in mice with recessive profound deafness的研究中,研究團隊利用基因編輯技術(shù),開發(fā)了一種稱為堿基編輯器的工具。這個堿基編輯器由脫氨酶ABE7.10max和Cas9變體SpCas9-NG組成,并被包裝在腺相關(guān)病毒(AAV)中。研究人員將這一編輯器通過圓窗膜注射到攜帶有OTOF基因c.2482C>T突變的小鼠內(nèi)耳中,這一突變與人類致聾突變非常相似。
圖源:Nature Biomedical Engineering(2024),DOI: 10.1038/s41551-024-01235-1
研究的核心是堿基編輯技術(shù),它能在不切斷DNA雙鏈的情況下,精確地將目標突變位點的堿基從C改為T,從而糾正致病突變。研究人員特別關(guān)注了編輯器的精準性和脫靶效應(yīng),確保治療的安全性。
實驗結(jié)果顯示,堿基編輯器成功修復(fù)了小鼠內(nèi)耳細胞中的致病突變,使得88%的內(nèi)耳毛細胞恢復(fù)了otoferlin蛋白的正常表達。此外,這些經(jīng)過治療的小鼠的聽覺功能得到了顯著恢復(fù),達到接近正常水平,并且這種效果持續(xù)了超過1.5年。同時,內(nèi)耳毛細胞的突觸外排過程也得到了改善。
更為重要的是,研究團隊還通過人源化小鼠模型驗證了這一技術(shù)對人類常見OTOF突變的修復(fù)效果,結(jié)果顯示堿基編輯器成功恢復(fù)了聽力,效果與野生型小鼠相當。這表明堿基編輯技術(shù)可能成為治療遺傳性耳聾的一種有效方法。
這一研究表明,基因編輯技術(shù),特別是堿基編輯器,可以在不改變基因組整體結(jié)構(gòu)的情況下,精確地修復(fù)致病突變,為治療遺傳性耳聾提供了全新的可能性。這項技術(shù)的成功應(yīng)用,不僅為先天性耳聾患者帶來了新的希望,也為其他遺傳性疾病的基因治療開辟了新的方向。
未來的研究將進一步優(yōu)化這項技術(shù),確保其安全性和有效性,同時探索其在其他遺傳性疾病治療中的應(yīng)用潛力。這一突破性進展可能會徹底改變遺傳性疾病的治療方式,帶來更精準、更持久的療效。
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