基因编辑系统部分恢复小鼠视力

研究小组使用他们的新系统来纠正两种遗传性失明小鼠模型眼睛中的致病突变。

«研究是 第一的 其中蛋白质-RNA复合物的施用已被用于在动物中实现治疗性初级编辑，”他说。 刘大卫 该研究的主要作者。

基因编辑方法有望通过精确纠正致病基因突变来治疗多种疾病。

Liu 的团队于 2019 年描述的初级编辑技术比其他类型的编辑允许对 DNA 进行更长时间、更多样化的改变。 然而，将复杂的基因编辑机制转化到活体动物的细胞中一直是一个挑战。

主要的编辑系统由三个部分组成：可以切割DNA的Cas9蛋白； 设计的主编辑引导 RNA (pegRNA)，它指定编辑的位置，并且还包含要安装在该位置的新编辑序列； 以及使用 pegRNA 作为模板对 DNA 进行特定改变的逆转录酶。

研究人员使用了多种方法将这种分子机制传递到细胞中，包括病毒和脂质纳米颗粒。 其中之一是病毒样颗粒（VLP），由一层病毒蛋白组成，携带货物但缺乏病毒遗传物质。 但传统上，VLP 在动物身上产生的效果有限，必须进行专门设计，以便将每种不同类型的货物有效地递送至细胞。

在新的工作中，研究人员 重新设计了 eVLP 蛋白和主要编辑机制本身 以便交付和编辑系统都能更有效地工作。

虽然每项单独的改进都会小幅提高核心编辑器的效率，但这些变化加在一起会产生更大的影响。

强大100倍

“当我们将所有内容结合起来时，我们看到了大约 100次 与我们开始使用的 eVLP 相比 – Liu 解释道。 “这种效率的提高应该足以为我们提供治疗相关的核心编辑水平，但直到我们在动物身上进行测试之前我们并不确定。”

研究小组首先在小鼠身上测试了该系统，以纠正眼睛中的两种不同的基因突变。 Mfrp 基因中的突变会导致一种称为 色素性视网膜炎 导致进行性视网膜变性。 另一个位于 Rpe65 基因中，与称为“失明”的疾病有关。 莱伯先天性黑蒙 （LCA）在人类中。

在这两种情况下，eVLP 纠正了高达 20% 的动物视网膜细胞的突变，部分恢复了它们的视力。

研究小组还表明，装载核心编辑机制的 eVLP 可以有效编辑活体小鼠大脑中的基因。 大脑皮层中几乎一半接受编辑机制的细胞都显示出基因编辑。