近日，我校视神经科学与干细胞工程研究院、生命科学与健康学院姚凯教授团队的研究论文“Vision rescue via unconstrained in vivo prime editing in degenerating neural retinas”在国际顶级期刊Journal of Experimental Medicine发表。博士生覃欢、张文良、张士尧和冯源为第一作者，姚凯为通讯作者，武汉科技大学为论文第一单位。
视网膜色素变性可以由100多个不同基因的突变引起，是人类失明的主要原因之一，估计每4000人中就有一人受到影响。它始于感知暗光的视杆神经元的功能障碍和死亡，然后发展到感知色彩所需的视锥神经元的死亡，最终导致严重且不可逆的视力损失。此前，研究人员曾利用基因组编辑技术恢复了患有遗传性疾病的小鼠的视力，例如Leber氏先天性黑朦（LCA）。引起该疾病的基因突变主要影响了眼睛中的视网膜色素上皮细胞（RPE），这类细胞对视网膜感光神经元即视杆和视锥神经元起着重要的支持作用。然而，包括视网膜色素变性在内的大多数遗传性失明症，主要是由视网膜感光神经元自身的基因缺陷引起的。
姚凯团队开发了一种新的、更加通用的CRISPR系统，称为PESpRY。这种系统可以编程纠正多种不同类型的基因突变，并且不受其突变位置的限制。PESpRY系统能够有效地靶向纠正突变的PDE6β基因，并在小鼠的视网膜中恢复该酶的活性，从而防止了视杆和视锥神经元的死亡，并恢复了它们对光的正常电反应。此项研究为国际上首次在成体动物上实现无限制性（无基因组位点限制，无基因编辑类型限制）基因编辑（unconstrained genome editing），也是首次实现直接编辑视网膜神经细胞基因组，特别是不健康或濒临死亡的感光神经元，因此，将为基因编辑在治疗视网膜色素变性等疾病中的潜在应用提供更加令人信服的证据。
美国科学院院士Palczewski教授对该项工作特别撰文并给予高度评价，认为该项技术具有重大的临床应用潜力，几乎适用于包括眼部疾病在内的所有人类遗传疾病（“Indeed, the applicability of thePESpRY construct extends well beyond the eyeand conceivably could be applied to nearly everyhuman disease with known genetics”）。
Journal of Experimental Medicine（《实验医学杂志》）是美国洛克菲勒大学出版社旗下久负盛名的科学期刊，创刊于1896年。此次发表于该杂志的“新的基因编辑技术成功逆转视力损失”是姚凯教授团队继Nature论文“新方法使先天失明小鼠复明”后又一项重大突破，已受到U.S.News，美国科学协会，Forbes等多家机构和媒体的专访与报道。
论文链接：
Vision rescue via unconstrained in vivo prime editing in degenerating neural retinas,Journal of Experimental Medicine, 2023; 220(5): e20220706
https://rupress.org/jem/article/220/5/e20220776/213949/Vision-rescue-via-unconstrained-in-vivo-prime?searchresult=1
Eye on genome editing,Journal of Experimental Medicine, 2023; 220(5): e20230146
https://rupress.org/jem/article/220/5/e20230146/213950/Eye-on-genome-editingA-strategy-worth-seeing
