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精准!通过新基因编辑技术 科学家治愈了小鼠的隐性听力损失

2020-06-07 10:26 前瞻网   

 

精准!通过新基因编辑技术 科学家治愈了小鼠的隐性听力损失

隐性听力损失可以通过人工耳蜗来治疗,以绕过耳朵中有问题的区域,但人工耳蜗不能纠正潜在的生物学原因的耳聋。

由David Liu博士领导的布罗德研究所(Broad Institute)的团队认为,一种被称为“基因编辑”的技术可能为遗传性听力丧失提供一种解决方案。

在《科学转化医学》上发表的一项新研究中,Liu的团队使用了一种新的碱基编辑技术来修复导致隐性耳聋的Tmc1基因中的一个错误。

这种治疗暂时恢复了小鼠的听力,这给研究人员带来了希望,即在进一步改进后,这种方法也可以改善Tmc1突变患者的听力。

一些遗传疾病是由显性突变引起的,即一个基因的两个拷贝中只有一个出现了问题。

在这些情况下,干扰或沉默有问题的显性基因可能会起作用。

Liu之前领导的团队使用基于CRISPR-Cas9的疗法编辑了Tmc1基因副本中的显性突变。

但是大多数的遗传性听力损失都是隐性的,这意味着父母双方都遗传了两个坏的基因拷贝。因此,基因必须被修复或替换。

早在2015年,该研究的另一位共同资深作者杰弗里·霍尔特(Jeffrey Holt)就表明,使用腺相关病毒载体(AAV)传递Tmc1基因的功能拷贝可以恢复失聪小鼠的听力。

然而,研究人员担心这种方法可能会导致基因过度表达的并发症。

在新的研究中,研究人员的目标是通过基因碱基编辑来修复突变。

与传统的CRISPR在基因组中进行剪切不同,碱基编辑不会导致双链DNA断裂。

为了纠正Tmc1基因,该团队将一个大型碱基编辑器分成两部分,并在两个AAVs中交付。

携带突变Tmc1的动物会导致内耳毛细胞的退化,从而导致听力丧失。

在证明了基于双AAV的编辑平台可以在实验室培养皿中有效地纠正Tmc1突变后,研究人员在Tmc1突变的小鼠出生一天后进行了实验。

他们发现这种疗法成功地编辑了错误的Tmc1基因。

研究人员报告说,这些动物的耳朵里有功能正常的毛细胞,能够传递声音信号。

Liu在一份声明中说:“我们看到很少的偏离目标的编辑的证据。”

“我们注意到,编辑过的动物毛细胞形态和信号转导保存得很好,这意味着毛细胞,将声波转化为神经信号的关键细胞,看起来更正常,行为也更正常。”

然后,科学家们测试了挽救毛细胞是否能改善听力。接受治疗4周后,老鼠记录到的声音可低至60分贝。

研究小组称,相比之下,未经治疗的老鼠无法探测到高达110分贝的噪音。

Beam Therapeutics,2018年与Liu一起赢得了FierceBiotech Fierce 15大奖,该公司专注于基础编辑,刚刚在一次超大规模的IPO中融资1.8亿美元。

研究人员在研究中指出,改善听力治疗还需要做更多的工作。

例如,接受治疗的老鼠对60分贝的阈值产生反应,但与听力正常的动物能察觉到的更柔和的30分贝的声音相比,就不那么明显了。

此外,作者注意到,接受治疗的老鼠在六周后仍然表现出听力功能的下降。

尽管如此,研究人员认为,这些结果“支持进一步发展碱基编辑,以纠正导致遗传性人类疾病(包括遗传性听力损失)的点突变。”

编译/前瞻经济学人APP资讯组

原文来源:

https://www.fiercebiotech.com/research/david-liu-s-new-gene-editing-technique-restores-hearing-mice

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责任编辑: 3976DBC

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