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全球約有200多萬人因遺傳性視網膜疾病失明，被稱為“不可治眼病”、“家族的夢魘”，其中以視網膜色素變性（Retinitis pigmentosa, RP）最為常見，缺乏有效治療。基于CRISPR的基因編輯技術能夠原位糾正引起疾病的基因突變，可以恢復生理水平蛋白表達，具有一次治療終身治愈的巨大潛力。
近日，中國科學院天津工業生物技術研究所畢昌昊研究員帶領的合成生物技術研究團隊、張學禮研究員帶領的微生物代謝工程研究團隊聯合國家眼部疾病臨床醫學研究中心孫曉東教授團隊，利用堿基編輯器精準糾正了RP小鼠的基因突變，挽救了感光細胞，恢復了RP小鼠的視覺功能。
在研究中，研究團隊針對RP小鼠基因突變類型選取適宜的堿基編輯器，篩選特異性引導RNA(sgRNA)，并采用雙AAV投遞系統結合斷裂內含肽系統實現體內遞送。通過單次視網膜下腔注射，該堿基編輯系統高效、精準糾正了位于視網膜神經細胞的致病性單核苷酸變異（ single-nucleotide variations, SNVs），恢復了功能性蛋白表達，延長了感光細胞存活時間。后續電生理及行為學結果表明，RP小鼠的視覺功能得到了顯著改善。本項工作作為遺傳性視網膜疾病治療的新方向，為視網膜色素變性患者帶來曙光。
該研究工作得到了國家自然科學基金、天津市合成生物技術創新能力提升行動、上海市“科技創新行動計劃”、中國科學院青年創新促進會等項目的支持。相關結果發表在Nature Communications期刊。論文第一作者為國家眼部疾病臨床醫學研究中心吳軼棟博士研究生、萬曉玲助理研究員、天津工業生物所趙東東副研究員、陳旭旭碩士研究生、王玉杰博士后。論文通訊作者為國家眼部疾病臨床醫學研究中心孫曉東教授和萬曉玲助理研究員，天津工業生物所畢昌昊研究員和張學禮研究員。
堿基編輯用于治療視網膜色素變性的設計與優化