Nature子刊：复旦大学开发碱基编辑疗法，长期恢复隐性基因突变耳聋小鼠听力

来源：生物世界 2024-08-14 09:58

本研究提示，腺嘌呤碱基编辑器（ABE）可用于挽救听觉突触病病例的听力功能，从而为遗传性听力损失提供了潜在的精准治疗策略。

复旦大学附属眼耳鼻喉科医院舒易来教授团队在NatureBiomedicalEngineering期刊发表了题为：A base editor for the long-term restoration of auditory function in mice with recessive profound deafness的研究论文。

该研究利用腺嘌呤碱基编辑器（ABE）介导的基因编辑疗法有效修复了耳聋小鼠模型的Otof致病突变，恢复了88%的内耳内毛细胞的耳畸蛋白（Otoferlin）表达水平，同时改善了内耳内毛细胞的突触胞吐功能，并在长达1.5年的时间内将听力恢复到接近野生型的水平，且没有明显的脱靶效应。据悉，这是耳聋基因治疗领域，在动物模型中迄今观察时间最长的有效结果。

近年来，碱基编辑器（base editor）在高血症、苯丙酮尿症、酪氨酸血症、早衰症、杜氏肌、Leber氏先天性黑蒙症、镰状细胞病及 -地中海等多种遗传病的治疗中显示出巨大潜力。

值得注意的是，碱基编辑疗法已开始进入早期临床试验，用于治疗PCSK9基因突变引起的杂合子家族性高胆固醇血症，以及治疗急性淋巴细胞。

碱基编辑器，例如腺嘌呤碱基编辑器（ABE）和胞嘧啶碱基编辑器（CBE），它们分别可以精确地将A T转换为G C，将C G转换为T A，而不会引起DNA双链断裂，被认为比基于CRISPR-Cas9的基因编辑技术更安全。

2020年6月，碱基编辑技术开创者刘如谦教授等人在ScienceTranslational Medicine期刊发表论文【2】，通过双AAV载体递送胞嘧啶碱基编辑器（CBE），部分恢复了Tmc1基因隐性突变导致的完全耳聋小鼠的听力。这是人类首次通过基因编辑技术解决隐性遗传突变导致的遗传疾病，但治疗的小鼠只有部分听力恢复，并且这一效果在6周内减弱。这强调了在临床转化中进一步优化长期治疗疗效的必要性。

在这项最新研究中，研究团队评估了6种优化的腺嘌呤碱基编辑器（ABE）及sgRNA对Otofc.2482C T（p.Q828X）从无义突变的A T突变修复为野生型的G C碱基对的效率。然后，研究团队将其中最有希望的ABE（由脱氨酶ABE7.10max和Cas9变体SpCas9-NG组成）-sgRNA组合包装到双载体腺相关病毒（AAV）血清型PHP.eB中（该AAV血清型对毛细胞转导效率高），并通过内耳注射给出生后1-3天的OtofQ828X/Q828X小鼠模型。

结果显示，这种ABE介导的基因编辑疗法有效修复了Otof致病突变，恢复了88%的内耳内毛细胞的耳畸蛋白（Otoferlin）表达水平，同时改善了内耳内毛细胞的突触胞吐功能，并在长达1.5年的时间内将听力恢复到接近野生型的水平，且没有明显的脱靶效应。

此外，即使给出生13-14天的OtofQ828X/Q828X小鼠模型治疗，它们的听觉功能也能得到显著恢复。研究团队还开发了针对人OTOFc.2485C T（p.Q829X）位点的ABE治疗策略，将人源化OtofQ828X/Q828X小鼠模型的听力恢复到了与野生型小鼠相当的水平。

这些发现提示，腺嘌呤碱基编辑器（ABE）可用于挽救听觉突触病病例的听力功能，从而为遗传性听力损失提供了潜在的治疗策略。

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