哈佛大牛入选“Science十大突破”!最新Nature证实:CRISPR有望“攻克”遗传性耳聋

图片来源:n从实体瘤的发展前景来看,未来会一直带来积极的影响。
t基因
数据显示几乎一半的耳聋病例都有遗传根源但治疗耳聋的方法仍是有限的。这是因为科学家们一直没有研究出能够直接处理“关键问题”即破坏听觉的基因突变的技术。
t基因突变就是其中的一种。该基因上的单碱基突变t变成了a导致了内耳毛细胞随时间的流逝逐渐丧失。具体来说内耳毛细胞的作用是帮助检测声音:声波会使覆盖在细胞上的毛弯曲犹如风中的麦秆然后毛细胞将这种物理信息转化为神经信号传递到大脑中。
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无论是在人类还是在小鼠身上仅仅一个拷贝的突变t基因就足以导致进行性听力丧失最终引发耳聋。l教授和他的同事推测如果想办法在小鼠中破坏t基因的这一突变拷贝可能会使小鼠保存一些听力。
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克服瓶颈
这几迅速成为科研界“新宠”的crispr-c技术在这时又“派上了用场”。c酶上图白色的部分在这一技术中扮演了“分子剪刀”的角色。它能够在向导rna rna的指引下与目标dna序列结合然后切断双链最终能够使目标基因失效。
然而在这一研究中想让c酶只作用于t坏的突变拷贝并不容易。因为t的突变拷贝和正常拷贝之间只有一个dna碱基的差别。通常c酶在作用于目标基因后它会开始切割其它看起来相似的基因。那么科学家们是如何克服这一问题的呢?
原来l教授的团队使用了一项他于报道过的技术。他们将c酶和向导rna装进了油脂包 中。这种油脂包会在细胞内滑动从而使得c酶在“破坏”了坏的基因拷贝后“消失” 而不“误伤”好的基因拷贝。
喜人结果
通过与哈佛大学医学院z-y c团队的合作研究者们将这一基于crispr的工具注射到了携带听力损失突变的幼鼠 的一只内耳中另一耳朵作为对照组。周后经处理的耳朵中的毛细胞变得就像健康小鼠中的毛细胞一样。相比之下未经治疗的耳朵中的毛细胞仍是损伤的。
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然后研究人员开始通过监测与听力相关的大脑区域的活性来测量小鼠内耳的功能。结果显示与经crispr治疗的小鼠相比研究者们需要更多的声音来刺激未经治疗的小鼠的大脑活性。平均来说在四周后经过治疗的耳朵能够比未经处理的耳朵听到约低分贝的声音。
l教授说:“在人类中这种变化可能会对听力损失患者的生活质量产生重大的影响。”
业内点评
对于这项新成果俄勒冈健康与科学大学的感觉生物学家p b-g认为这是一项非常重要的工作。它有力证实了crispr技术介导的基因编辑能够导致听力损失的真正改善。
比利时列大学的神经科学家b m也表示:“这是治疗遗传性耳聋一项令人印象深刻的成果。”
但约翰?霍普金斯医学院的神经科学家u mü警告称:“这一技术能够在多大程度上适用是一个重要的问题。很多遗传性耳聋在人类胎儿发育早期就表现出来了这将使这种基因编辑疗法的递送策略更具挑战性。”
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点赞大牛
d l教授在十多的时间里一直在做和crispr有关的研究。这两因开发出了可用于修复点突变的碱基编辑器 正越来越受关注。底小编在《哈佛大牛篇n:现在我们可以自由替换dna碱基了!》一文中曾详细介绍过相关的成果。今天这一成果入选了s评选的“度十大突破”!
l教授表示原则上碱基编辑器精准的基因编辑能力也可能直接修复与听力损失障碍相关的突变而不仅仅是破坏突变拷贝。
不过他也强调真正在人类中尝试这种疗法之科学家们还有很长的路要走。如果未来有一天真的可以用这一方法来治疗人类耳聋最好在儿童时期开始治疗。因为内耳中毛细胞损失是渐进性的、不可逆转的。这个领域的一个传统看法是一旦你失去了毛细胞就很难让它们再回来了。
参考资料:
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