Nat Biomed Eng：重磅！科学家成功开发出了一种有望治疗阿尔兹海默病的新型全脑基因组编辑技术！

2021年8月23日 讯 /生物谷BIOON/ --家族性阿尔兹海默病是由编码淀粉样β前体蛋白（app）的基因以及编码早老蛋白1（presenilin 1）和早老蛋白2（presenilin 2）的基因发生显性突变所引发，其病理学特征是在多个大脑区域中出现细胞外淀粉样斑块和细胞内的神经纤维缠结。近日，一篇发表在国际杂志Nature Biomedical Engineering上题为“Brain-wide Cas9-mediated cleavage of a gene causing familial Alzheimer’s disease alleviates amyloid-related pathologies in mice”的研究报告中，来自中国香港科技大学等机构的科学家们通过研究利用全脑基因组编辑技术开发出了一种新技术，其或能减少遗传修饰的阿尔兹海默病小鼠模型机体的阿尔兹海默病病理学表现，这项先进的技术或许还具有巨大的潜力，来转化为一种新型的长效策略来治疗阿尔兹海默病患者。

图片来源：https://www.nature.com/articles/s41551-021-00759-0

仅在中国，估计就有超过50万名患者患有遗传性阿尔兹海默病，其是一种家族性的阿尔兹海默病，即一种与家族史高度相关的先天性阿尔兹海默病形式，尽管家族性的阿尔兹海默病有着明确的遗传原因，并且能在患者认知问题发生之前被诊断出来，但目前并没有有效的治疗性手段。使用基因组编辑技术作为治疗因遗传性突变所引起的疾病（比如家族性阿尔兹海默病等）的策略有着巨大的应用前景，其对于疾病症状出现之前纠正致病性基因突变非常有用，对于这种情况，这种策略就被认为是一种一劳永逸的治疗性手段，因为其所产生的效果可以持续一生。然而，目前往往存在多个障碍阻碍了这一技术的临床应用和前景，最主要的就是缺乏有效、高效和非侵入性的手段来将基因编辑制剂运输到机体大脑中；此外，当前的基因组编辑技术也无法在整个大脑中产生有益的治疗结果。

这篇研究报告中，研究人员开发了一种新型的基因组编辑技术，其不仅能够跨越血脑品章，还能将优化的基因组编辑工具运输到整个大脑中，利用这种新设计的基因组编辑运输工具，这种新技术就能通过单一无创的静脉注射从而实现高效的全脑基因组编辑，而且这还能有效地破坏阿尔兹海默病小鼠模型中引起家族性阿尔兹海默病的突变，并能够改善整个大脑中阿尔兹海默病的疾病症状，同时还能为后期开发新型治疗性策略提供思路。

设计和验证CRISPR-Cas9介导的基因组编辑从而破坏突变的APPswe等位基因。

图片来源：Duan, Y.,et al. Nat Biomed Eng (2021). doi：10.1038/s41551-021-00759-0

同时，研究人员还在小鼠模型中发现，在治疗后6个月（约为小鼠模型正常寿命的三分之一），小鼠模型机体中的淀粉样蛋白的水平仍然很低，淀粉样蛋白被认为是能驱动阿尔兹海默病患者的神经变性的一种特殊蛋白，这就表明，这种单次注射的基因组编辑策略或许具有持久的治疗性效果，更重要的是，截止到目前为止，其在小鼠机体中并未出现任何副作用。研究者说道，作为首次展示的高效的全脑基因组编辑来减缓整个大脑的阿尔兹海默病疾病症状，这或许的确是一项让人兴奋的研究结果，这项研究工作是利用基因组编辑技术来治疗遗传性大脑疾病的一个重要的里程碑，其有助于帮助开发针对遗传性神经变性疾病形式的精准医学技术。

综上，本文研究结果表明，全脑疾病修饰的基因组编辑技术或能作为一种可行性的策略，来治疗家族性的阿尔兹海默病和其它影响多个大脑区域的单基因疾病。（生物谷Bioon.com）

原始出处：

Duan, Y., Ye, T., Qu, Z. et al. Brain-wide Cas9-mediated cleavage of a gene causing familial Alzheimer’s disease alleviates amyloid-related pathologies in mice. Nat Biomed Eng (2021). doi：10.1038/s41551-021-00759-0