精準!通過新基因編輯技術 科學家治癒了小鼠的隱性聽力損失

2020-11-29 前瞻網

隱性聽力損失可以通過人工耳蝸來治療，以繞過耳朵中有問題的區域，但人工耳蝸不能糾正潛在的生物學原因的耳聾。

由David Liu博士領導的布羅德研究所(Broad Institute)的團隊認為，一種被稱為「基因編輯」的技術可能為遺傳性聽力喪失提供一種解決方案。

在《科學轉化醫學》上發表的一項新研究中，Liu的團隊使用了一種新的鹼基編輯技術來修復導致隱性耳聾的Tmc1基因中的一個錯誤。

這種治療暫時恢復了小鼠的聽力，這給研究人員帶來了希望，即在進一步改進後，這種方法也可以改善Tmc1突變患者的聽力。

一些遺傳疾病是由顯性突變引起的，即一個基因的兩個拷貝中只有一個出現了問題。

在這些情況下，幹擾或沉默有問題的顯性基因可能會起作用。

Liu之前領導的團隊使用基於CRISPR-Cas9的療法編輯了Tmc1基因副本中的顯性突變。

但是大多數的遺傳性聽力損失都是隱性的，這意味著父母雙方都遺傳了兩個壞的基因拷貝。因此，基因必須被修復或替換。

早在2015年，該研究的另一位共同資深作者傑弗裡·霍爾特(Jeffrey Holt)就表明，使用腺相關病毒載體(AAV)傳遞Tmc1基因的功能拷貝可以恢復失聰小鼠的聽力。

然而，研究人員擔心這種方法可能會導致基因過度表達的併發症。

在新的研究中，研究人員的目標是通過基因鹼基編輯來修復突變。

與傳統的CRISPR在基因組中進行剪切不同，鹼基編輯不會導致雙鏈DNA斷裂。

為了糾正Tmc1基因，該團隊將一個大型鹼基編輯器分成兩部分，並在兩個AAVs中交付。

攜帶突變Tmc1的動物會導致內耳毛細胞的退化，從而導致聽力喪失。

在證明了基於雙AAV的編輯平臺可以在實驗室培養皿中有效地糾正Tmc1突變後，研究人員在Tmc1突變的小鼠出生一天後進行了實驗。

他們發現這種療法成功地編輯了錯誤的Tmc1基因。

研究人員報告說，這些動物的耳朵裡有功能正常的毛細胞，能夠傳遞聲音信號。

Liu在一份聲明中說:「我們看到很少的偏離目標的編輯的證據。」

「我們注意到，編輯過的動物毛細胞形態和信號轉導保存得很好，這意味著毛細胞，將聲波轉化為神經信號的關鍵細胞，看起來更正常，行為也更正常。」

然後，科學家們測試了挽救毛細胞是否能改善聽力。接受治療4周後，老鼠記錄到的聲音可低至60分貝。

研究小組稱，相比之下，未經治療的老鼠無法探測到高達110分貝的噪音。

Beam Therapeutics，2018年與Liu一起贏得了FierceBiotech Fierce 15大獎，該公司專注於基礎編輯，剛剛在一次超大規模的IPO中融資1.8億美元。

研究人員在研究中指出，改善聽力治療還需要做更多的工作。

例如，接受治療的老鼠對60分貝的閾值產生反應，但與聽力正常的動物能察覺到的更柔和的30分貝的聲音相比，就不那麼明顯了。

此外，作者注意到，接受治療的老鼠在六周後仍然表現出聽力功能的下降。

儘管如此，研究人員認為，這些結果「支持進一步發展鹼基編輯，以糾正導致遺傳性人類疾病(包括遺傳性聽力損失)的點突變。」

編譯/前瞻經濟學人APP資訊組

原文來源：

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

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