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港科大研發(fā)新型基因編輯策略 有助治療阿爾茨海默癥
2021年08月19日 09:01:42
來源：香港科技大學 點擊量：6464
香港科技大學(廣州)宣布，由科大領導的國際研究團隊，近期成功研發(fā)出一種新型全腦基因編輯技術，在小鼠模型中證明可以改善阿爾茨海默癥(AD)的病理癥狀，有潛力發(fā)展成為AD的新型長效治療手段。
【化工儀器網(wǎng) 項目成果】1989年，中國國家改革開放逐漸取得成果，帶動地區(qū)形勢急速轉變。為配合經(jīng)濟結構轉型，香港政府創(chuàng)立了香港第三所大學——香港科技大學(以下簡稱“科大”)，1991年10月，香港科技大學舉行開幕典禮。
建校三十年來，吸引來一批全球頂尖的教育家，創(chuàng)造了全球最細單壁納米碳管、全球最高像素的照片、全球首創(chuàng)的智能殺菌涂層、全球排名第一的EMBA課程等國際領先的教研成果，培養(yǎng)了眾多杰出人才。
近日，香港科技大學(廣州)宣布，由科大領導的國際研究團隊，成功研發(fā)出一種新型全腦基因編輯技術，在小鼠模型中證明可以改善阿爾茨海默癥(AD)的病理癥狀，有潛力發(fā)展成為AD的新型長效治療手段。
科大副校長(研究及發(fā)展)葉玉如教授(右二)及其研究團隊成員──包括是次研究論文的共同第一作者博士生段揚揚女士(右一) ──利用激光共聚焦成像系統(tǒng)來展示基因編輯技術如何透過破壞家族性阿爾茨海默癥遺傳突變來減低疾病病理。
據(jù)估計，中國有超過50萬人罹患遺傳性的阿爾茨海默癥，即家族性阿爾茨海默癥(FAD)。FAD是一種與家族史高度相關的先天性阿爾茨海默癥。雖然FAD患者有明確的遺傳病因，亦可在認知出現(xiàn)問題之前獲得診斷，但目前還未有有效的治療方法。
基因編輯技術1在治療例如FAD這類由遺傳基因突變引發(fā)的疾病方面，展現(xiàn)出巨大潛力。它可以在疾病癥狀出現(xiàn)之前，糾正引發(fā)疾病的基因突變，并且可以達到「一次治療，長期有效」的治療效果。不過，基因編輯技術的臨床發(fā)展和應用還存在一些障礙。例如，目前尚缺乏有效、高效、非侵入式的運送工具，將基因編輯工具運送到大腦。此外，現(xiàn)有的基因組編輯技術，還無法在全腦范圍發(fā)揮有效的治療作用。
近日，由科大副校長(研究及發(fā)展)葉玉如教授領導的研究團隊，研發(fā)出一種新型全腦基因編輯技術。該技術使用新型的運送工具，可以跨越血腦屏障，通過單次、無創(chuàng)的靜脈注射，將優(yōu)化的基因編輯工具運送到整個大腦，實現(xiàn)高效的全腦基因編輯。研究發(fā)現(xiàn)，這種技術可以有效破壞AD轉基因小鼠模型中的FAD基因突變，并在全腦范圍改善AD的病理癥狀，為開發(fā)新型AD治療方法打下基礎。
同時，研究團隊還發(fā)現(xiàn)，AD轉基因小鼠在接受基因編輯技術治療的6個月后，即小鼠平均壽命的三分之一，其大腦中被認為引發(fā)AD神經(jīng)退行病變的淀粉樣蛋白斑塊，仍然保持較低水平，證明了該基因編輯技術的單次治療可以維持長期療效。研究亦未在小鼠身上發(fā)現(xiàn)任何明顯的副作用。
患有神經(jīng)退行病變的小鼠大腦(左圖)中存有大量被認為是引發(fā)AD元兇的淀粉樣蛋白斑塊(綠色虛線區(qū)域中的白色陰影)，在進行基因編輯治療后，相關的白色陰影明顯下降(右圖)。
身兼科大晨興生命科學教授及分子神經(jīng)科學國家重點實驗室主任的葉教授表示：“我們的研究工作首次實現(xiàn)了高效的全腦基因編輯，同時在全腦范圍有效改善AD的病理癥狀。這是一項令人振奮的進展，在基因編輯技術應用到遺傳性腦疾病治療領域是一個重要里程碑，有助推動相關疾病的精準醫(yī)療發(fā)展。”
這項研究由科大、美國加州理工學院以及中國科學院深圳先進技術研究院的研究團隊合作進行。研究結果已獲國際權威科學期刊《Nature Biomedical Engineering》刊載。
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