哈佛大學的科學家使用一種實驗性基因療法來有效逆轉小鼠細胞的衰老過程,並成功地恢復了青光眼小鼠的視力。儘管仍處於早期階段,研究小組說這項研究是使用表觀遺傳學來減緩衰老症狀的概念證明。
研究人員將三個關鍵基因發送到了幾組患有不同眼病的小鼠的視網膜中。在視神經受損的小鼠中,該療法有助於神經再生。該療法還有助於逆轉患有類似青光眼的小鼠以及與年齡相關的損傷的小鼠的視力喪失。
這項研究的資深作者戴維·辛克萊(David Sinclair)表示:「我們的研究表明,可以安全地逆轉視網膜等複雜組織的年齡並恢復其年輕的生物學功能。 「如果得到進一步研究的證實,這些發現可能會徹底改變與年齡有關的視力疾病的治療,例如青光眼以及疾病的生物學和醫學治療。」
該小組的研究涉及表觀基因組的研究。DNA的內容並不是信息一代一代地傳遞的唯一途徑-表觀遺傳學領域探討了如何打開和關閉基因表達。表觀遺傳學的主要變化之一是DNA甲基化,其中分子模式「標記」基因以控制它們的表達方式而無需改變基礎的DNA序列。
這些甲基化模式是在胚胎發育過程中建立的,基本上可以幫助不同類型的細胞僅讀取與其相關的DNA序列。DNA甲基化模式被認為會隨著年齡的增長而變得混亂,從而改變基因表達並損害細胞功能。最終,這會導致我們都熟悉的衰老症狀。
因此,這項新研究的研究人員著手研究將這些模式恢復到更年輕的狀態是否可以逆轉對細胞的損害。他們將三個特定基因加載到病毒載體中,並將該包裝引入小鼠視網膜。這三個基因是Oct4,Sox2和Klf4。這組基因用於將細胞轉化為誘導性多能幹細胞,準備成為所需的任何細胞。通過僅使用這些因素中的三個,研究小組將細胞恢復到了更健康,更年輕的狀態。另外,它可以防止該方法誘導腫瘤生長,這是已知的陷阱。
並且這種療法在動物實驗中取得了令人滿意的結果。在患有視神經損傷的小鼠中,該療法使存活的視網膜神經節細胞數量增加了一倍,並且再生神經的效果比對照組高5倍。在患有青光眼或與年齡有關的視力喪失的那些小鼠中,年輕健康小鼠的視神經細胞中的基因表達模式和電信號增加至正常水平。這些動物在視力測試中的表現也更好。
研究作者梅雷迪思·格裡高利·坎德爾說:「科學家很少證明受傷後能恢復視覺功能。」 「這種新方法成功地逆轉了沒有視網膜移植的小鼠視力下降的許多原因,並且代表了一種再生醫學的新治療方法。」
研究小組說,如果研究結果能夠在進一步的動物研究中得到證實,那麼青光眼患者的人體臨床試驗就可以在兩年內開始。