听见幸福! CRISPR 剔除听觉突变基因

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12 月 20 日(美国时间),布洛德研究所(Broad Institute)生物化学家 David Liu 研究团队指出,透过 CRISPR-Cas9 剔除突变的 TMC1 基因,可延缓小鼠听觉丧失,而本项研究刊登于《自然》(Nature)期刊。

TMC1 蛋白会在内耳毛细胞(hair cells)的纤毛上形成通道,当声波引起纤毛运动时,通道就会打开,随后钙离子进入细胞内,生成电信号,接着传递到大脑形成听觉。而当 TMC1 产生突变后,会导致毛细胞单通道电流和钙渗透率降低,此时听力就会逐渐丧失。然而,TMC1 突变患者,通常在 10-15 岁时会开始逐渐变聋。

该研究团队以 “贝多芬”(Beethoven)小鼠为研究模式,选择正电荷脂质(lipid)滴油为载体,来包覆 Cas9 蛋白,并且结合其导引 RNA(guide RNA)。然后,他们将包覆好的 Cas-9 和其导引 RNA 直接注射进入小鼠内耳毛细胞,去剔除仅有一个碱基突变的 TMC1Bth基因,而保留野生型(wild type) TMC1 基因。八周过后,接受治疗的小鼠,其毛细胞和听力阈值(hearing thresholds),都有显著改善结果,并且会因大声的噪音(120 分贝)而受到惊吓。然而,未接受治疗的小鼠对噪音则是无动于衷。

如果后续进行的安全性及有效性的研究测试,仍持续呈现优异的疗效,未来将可以进一步进行人体临床试验。本篇研究值得注意的地方,研究团队所使用一次性的基因剔除方法,用脂质当作载体,传送 Cas9 蛋白和其导引 RNA,因为没有外源性 DNA 的参与,能大幅降低降低基因编辑的脱靶性。

延伸阅读:罕病耳聋患者新曙光 基因治疗

参考资料:
1. Nature. doi:10.1038/nature25164. Published online: 20 December 2017
2. https://www.nature.com/articles/d41586-017-08722-3
3. https://www.broadinstitute.org/news/crispr-therapy-preserves-hearing-genetic-deafness-model

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