據估計，每10名65歲以上的人就將近有1人具有一些年齡相關黃斑變性(age-related macular degeneration, AMD)的症狀，而且它的發病率可能由於人口老齡化而發生增加。AMD是一種失明的病因，在白種人中比較常見，導致視覺變形和盲點。

        在一項新的研究中，來自韓國基礎科學研究所(Institute for Basic Science, IBS)基因組工程中心的研究人員報道利用CRISPR-Cas9在支持小鼠視網膜的組織層中開展“基因外科手術(gene surgery)”。相關研究結果於2017年2月16日在線發表在Genome Research期刊上，論文標題為“Genome surgery using Cas9 ribonucleoproteins for the treatment of age-related macular degeneration”。

        導致失明的最為常見的視網膜病是兒童的早產兒視網膜病變，以及成年人的糖尿病視網膜病變和AMD。在這些疾病中，異常高水平的血管內皮生長因子(VEGF)分泌出。在AMD中，VEGF導致眼睛中的新血管形成，而且也導致血液和流體泄露進眼睛中，從而破壞視網膜中心的一個被稱作黃斑的區域。

        注射抗VEGF藥物是抵抗AMD的最為常見的療法，但是每年至少需要注射7次，這是因為VEGF在病變的視網膜色素上皮的細胞中持續地過量表達。IBS研究人員並沒有采用這些侵入性療法。他們認為基於第三代基因編輯工具CRISPR-Cas9的基因療法可能會改善這種情況。IBS基因組工程中心主任KIM Jin-Soo解釋道，“這種注射有效果，但是不能解決這種疾病的主要原因。通過對VEGF基因進行編輯，我們能夠實現更為長期的治愈。”

        CRISPR-Cas9能夠準確地切割和校正基因組靶位點上的DNA。在這項研究中，這種CRISPR-Cas9係統在VEGF基因內部的一個靶位點上進行切割。兩年前，IBS研究人員已證實CRISPR-Cas9的一種預組裝版本(即Cas9核糖核蛋白)能夠被運送到細胞和幹細胞中，修飾靶基因。這種預組裝複合物快速地發揮作用，並且在身體有時間對它產生免疫反應之前降解掉。盡管存在這些優勢和之前取得的成功，運送預組裝的CRISPR-Cas9存在的困難限製了它在治療上的使用。

        在這項研究中，IBS研究人員成功地將CRISPR-Cas9複合物注射到濕性AMD模式小鼠的眼睛中，對VEGF基因進行局部修飾。他們首先發現運送預組裝的CRISPR-Cas9複合物要比利用質粒運送相同的組分更加高效。其次，這種複合物在注射僅72小時後會消失。他們評估了這些小鼠的整個基因組，結果發現這種CRISPR-Cas9複合物僅修飾VEGF基因，而不影響其他的基因。

        通過研究脈絡膜新生血管(choroidal neovascularization, CNV)監控這種眼睛疾病的進展，他們發現CNV區域下降了58%。CNV指的是在視網膜和鞏膜之間形成新的血管，而且它是濕性黃斑變性的一個常見問題。再者，一種可能在這些小鼠體內僅需3天就會出現的副作用，即視錐功能障礙，在治療一周後並沒有發生。

        Kim Jin-Soo解釋道，“我們開發出的一種療法通過讓VEGF基因失活來抑製CNV。我們展望一下，在未來，外科醫生將能夠在病人體內編輯致病性的DNA序列。”

        盡管CRISPR-Cas9經常被用來校正導致遺傳病或癌症的突變，但是這項研究提示著一種治療非遺傳性退行性疾病的新方法。韓國首爾國立大學的KIM Jeong Hun教授指出，“我們認為這是一種治療非遺傳性退行性疾病的新治療模式。我們證實了這種方法對濕性AMD模式小鼠的治療效果。如今，我們希望繼續開展臨床前試驗。”

        編譯自：Genome surgery using Cas9 ribonucleoproteins for the treatment of age-related macular degeneration.Genome Res 2017 Feb 16.