研究人员使用碱基编辑来纠正隐性遗传性耳聋并恢复小鼠的部分听力
当 Wei Hsi (Ariel) Yeh 还是一名年轻的本科生时,她的一位密友在一个月内从正常听力变成了完全失聪。他29岁。没有人知道他为什么会失去听力;医生仍然不知道。为她的朋友 Yeh 感到沮丧和恐惧,她上个月获得了博士学位。在哈佛大学获得化学博士学位,她致力于解决听力损失背后的一些巨大遗传谜团。
在美国,八分之一的 12 岁或以上的人双耳都有听力损失。虽然助听器和人工耳蜗等技术可以放大声音,但它们无法解决问题。但是基因编辑可以——遗传异常导致了所有病例的一半。两年前,Yeh 和自然科学 Thomas Dudley Cabot 教授、Broad 研究所和霍华德休斯医学研究所成员 David R. Liu 首次在小鼠模型中修复了一个显性突变并防止了听力损失。但是,刘说,“大多数遗传疾病不是由显性突变引起的,而是由隐性突变引起的,包括大多数遗传性听力损失。”
现在,Liu、Yeh 和哈佛大学、Broad 研究所和霍华德休斯医学研究所的研究人员又实现了另一个第一:他们使 TMC1 基因隐性突变导致完全失聪的小鼠恢复了部分听力,这是基因组的第一个成功例子。编辑以修复隐性致病突变。
显性疾病突变,即那些仅破坏人体两个基因拷贝之一的突变,在某些方面更容易受到攻击。淘汰坏的副本,好的副本可以拯救。“但对于隐性疾病,”刘说,“你不能那样做。根据定义,隐性等位基因意味着你有两个坏拷贝。所以,你不能只破坏坏拷贝。”您必须修复一个或两个。
动物听觉依赖于内耳中的毛细胞,毛细胞在声波的压力下弯曲并向大脑发送电脉冲。Liu 和 Yeh 希望纠正的 TMC1 隐性突变导致这些毛细胞迅速恶化,导致仅 4 周大时就严重失聪。
Jeffrey Holt 是哈佛医学院耳鼻喉科和神经病学教授,也是该论文的作者之一,他通过基因疗法成功治疗了与 TMC1 相关的耳聋——他们将带有该基因健康版本的细胞放入不健康的细胞中,以抵消致病突变.但 Holt 实验室的博士后研究员 Volha (Olga) Shubina-Aleinik 表示,基因疗法的持续时间可能有限。“这就是为什么我们需要更先进的技术,比如基因编辑,这可能会持续一生。”