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          生物資訊

          Molecular Therapy:海藻基因讓老鼠重見光明 基于基因療法

          作者:admin 來源:科技日?qǐng)?bào) 發(fā)布時(shí)間: 2011-04-25 08:53  瀏覽次數(shù):
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          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”??茖W(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。全球約有1500萬名失明患者的視網(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??茖W(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)水迷宮的中央,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),最終,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,隨著全球老齡化趨勢(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,霍薩格希望最新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)先進(jìn)細(xì)胞科技公司的首席科學(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。”

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