基因传递系统可以防止遗传性眼病视力丧失

 　　研究人员已经开发出携带基因的纳米颗粒，这些纳米颗粒可以在靶细胞内生长，并能防止一种人类先天性黑内障LCA形式小鼠的视力丧失。

　　据美国国立卫生研究院统计，这种疾病是导致儿童失明的最常见原因之一，每10万新生儿中有2至3人患有这种疾病。

　　尽管这项研究关注的是一种名为Leber先天性黑内障2型或LCA2的疾病，但参与这项研究的科学家和工程师相信，这项技术对其他形式的LCA以及其他导致严重视力丧失或失明的遗传性疾病都有一定的前景。

　　“我们相信，这种技术几乎可以传递任何类型的基因来处理遗传性视觉疾病，”凯斯西储生物医学工程教授，同时也是这项研究的领导者Zheng-RongLu说道。

　　研究小组的研究结果发表在6月16日的《分子治疗-核酸》杂志上。

　　患有LAC2的人携带有突变的RPE65基因，从出生就遭受严重视力损失。突变基因未能在视网膜色素上皮(RPE)细胞中产生RPE65蛋白，RPE是一种对保护光感受器(视杆细胞和视锥细胞)至关重要的细胞层。这种蛋白质是视觉周期的重要组成部分，它能将光线转换为大脑的电信号。

　　到达靶细胞

　　Lu和同事们设计了一种基于脂质的纳米颗粒，名为ECO，可以将健康的RPE65基因传递给RPE细胞。

　　“这项技术的前景是，它将药物定位于感光细胞，使肝脏和肾脏免于暴露，”凯斯西储医学院的药理学系主任KrzysztofPalczewski说。Palczewski是一位视觉科学家，和研究药物传送的Lu在这方面的研究已经合作了六年。

　　“他有一个聪明的主意，”Palczewski说。“纳米粒子使用眼睛中的一种蛋白质作为锚，当被束缚时，基因就会被传递。”

　　Lu说，当其他研究人员专注于使用改良病毒来传递基因治疗时，有时基因太大，病毒无法携带。ECO可以量身定做。

　　纳米粒子的表面覆盖有核酸，可以作为靶向制剂将传递系统接近视网膜，并促进RPE细胞的吸收。为了跟踪活性，Lu的团队列入了一个荧光标记。

　　治疗LCA和更多疾病：

　　在注射到小鼠视网膜后，研究人员可以看到荧光绿色聚集在RPE细胞中。测试显示，从眼睛到大脑的光诱导电活性显著增加，这表明视杆细胞和视锥细胞在视觉周期中处于活动状态。

　　治疗效果在被治疗小鼠中持续了120天。未治疗的小鼠没有得到任何改善。

　　“这项工作的重要超越了一种疾病，”Palczewski说。“感光细胞的丧失几乎影响到我们所有人。”

　　他解释说，随着人们年龄的增长，他们失去了大约30%的光感受器。疾病或视网膜损伤也会导致细胞失去保护蛋白，从而导致更多细胞死亡。这项技术可能应用于保护这些老化或受损的细胞。

　　研究人员目前正在调查ECO系统是否对其他视觉疾病有效，包括Stargardt疾病，这是遗传性少年黄斑变性的一种形式，主要影响视野的中心部分。他们还在研究纳米颗粒是否可以与CRISPR/Cas9基因编辑技术一起治疗与视网膜变性疾病有关的遗传病变。