CRISPR治疗可以防止老鼠的听力损失
使用在油腻的送货包中包裹的分子剪刀,研究人员扰乱了一种导致小鼠耳聋的基因变体。
一种涉及注射A的单一待遇基因组编辑鸡尾酒防止了进步听力损失在聋的年轻动物中,聋人,霍华德休斯医学院(HHMI)调查员大卫刘和同事于2017年12月20日在期刊自然。
刘说,这项工作是首批将基因组编辑方法应用于动物耳聋的研究之一。因为这项研究是在老鼠对人类治疗的影响仍不清楚。但是,他说:“我们希望这项工作有一天能够为人类某些遗传性耳聋的治疗提供线索。”
几乎一半的耳聋病例有遗传根源,但治疗选择有限。这是因为,直到最近,研究人员还没有直接治疗潜在问题的技术:破坏听力的基因突变。
这种突变发生在一种叫做Tmc1。该基因中的单个拼写错误导致内耳的损失毛细胞随着时间的推移。这些精致的刷毛覆盖的细胞有助于检测声音:声波弯曲刷毛,就像风中小麦的茎;然后将物理信息转换为前往大脑的神经信号。
只是一个变异的副本Tmc1基因会导致渐进式听力丧失,进而导致人类和老鼠的严重耳聋。刘先生和他的同事们推测,破坏基因的突变副本叫做贝多芬在小鼠中,可能会保持一些听证会。
因此,研究人员利用了被称为CRISPR-Cas9的基因组编辑技术。Cas9,一种酶分子剪刀,剪下DNA双螺旋的两股,最终可以禁用基因。但将CAS9引导到只有坏副本Tmc1-不是好的那个-是棘手的,因为两个拷贝只相差一个DNA字母。科学家使用RNA引导Cas9到达目标,但一段时间后,这种酶可以开始切割其他看起来类似的DNA。
刘的团队就业,他们在2015年报道了一项技术。他们将Cas9和指南RNA包装成一个油腻的束,在细胞内滑落 - 并且不粘在一起。这让Cas9击中了不良的基因副本,并在哈佛大学的大学教授和哈佛大学化学和化学生物学教授和化学生物学教授刘危害这一良好的复制。
刘的团队在他的团队发明了更新之前开始了这个工作基因组编辑工具,即碱基编辑器。但是,他说,原则上,碱基编辑器的精确编辑能力也可以直接纠正,而不是破坏与听力损失相关的突变。
学习同性恋郑毅陈哈佛医学院和工友用听力损失突变将基于Crispr的工具注入婴儿小鼠的内耳。八周后,经过处理的耳朵的毛细胞类似于健康动物的细胞 - 密集包装和簇绒束。相比之下,未经处理的小鼠的毛细胞看起来损坏和稀疏。
然后,研究人员通过在老鼠头部放置电极并监测与听觉有关的大脑区域的活动来测量内耳功能。研究人员发现,与接受治疗的老鼠相比,未经治疗的老鼠需要更多的声音来激发大脑活动。平均而言,四周后,接受治疗的耳朵听到的声音比未接受治疗的耳朵听到的声音低15分贝左右。刘说:“这大概就是安静交谈和垃圾处理的区别。”
他说,在人类中,这种改变可能会对听力丧失患者的生活质量产生重大影响。
在尝试这种在人类的方法之前,科学家们还有很长的路要走。但是,如果适用,刘说,治疗可能是最好的。这是因为内耳的毛细胞损失是渐进和不可逆转的。“一旦你失去了头发,赛事中的传统思考细胞但是,要想把它们找回来就很难了。”
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