海藻基因讓老鼠重見光明 基于基因療法

美國(guó)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(yàn)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(hào)并傳到雙極細(xì)胞，雙極細(xì)胞將信號(hào)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(wàn)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(wú)法接收?qǐng)D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(duì)所使用的方法基于基因療法。在實(shí)驗(yàn)中，他們用一個(gè)“馴化”病毒將單細(xì)胞海藻的一種基因運(yùn)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(dòng)）。修改后的雙極細(xì)胞能感光并將信號(hào)傳送給神經(jīng)節(jié)細(xì)胞，讓實(shí)驗(yàn)老鼠恢復(fù)了感知光和黑暗的能力。

霍薩格團(tuán)隊(duì)使用三組實(shí)驗(yàn)鼠測(cè)試了該技術(shù)：一組實(shí)驗(yàn)鼠視力正常，另兩組實(shí)驗(yàn)鼠失明。科學(xué)家對(duì)其中一組失明實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)鼠不使用任何療法。10周后，研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，雙極細(xì)胞制造出了ChR2蛋白。

實(shí)驗(yàn)中，科學(xué)家將失明老鼠放入一個(gè)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(gè)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(diǎn)，zui終，接受基因療法的老鼠發(fā)現(xiàn)逃逸平臺(tái)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(cè)試10個(gè)月后，該團(tuán)隊(duì)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(shì)不斷加劇，失明人士將與日俱增?？茖W(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(guò)病毒運(yùn)送基因的療法?；羲_格表示，海藻基因僅在視網(wǎng)膜的雙極細(xì)胞中表達(dá)，實(shí)驗(yàn)鼠沒有出現(xiàn)免疫反應(yīng)，這表明，外來(lái)基因僅被限于轉(zhuǎn)運(yùn)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(guó)*細(xì)胞科技公司的科學(xué)家羅伯特·蘭薩表示：“監(jiān)管機(jī)構(gòu)會(huì)非常在意雙極細(xì)胞外發(fā)現(xiàn)的ChR2基因。”