基因治療 - 通過滅活病毒傳播 - 可以用于因視網(wǎng)膜變性而失明的人，理想情況下給予他們足夠的視力來移動(dòng)并可能恢復(fù)他們閱讀或觀看視頻的能力。

　　加利福尼亞大學(xué)伯克利分校的科學(xué)家們將一種綠光受體基因插入到盲人的眼睛中，一個(gè)月后，他們像沒有視力問題的老鼠一樣在障礙物周圍航行。他們能夠在iPad上看到運(yùn)動(dòng)，亮度變化超過千倍的范圍和細(xì)節(jié)，足以區(qū)分字母。

　　研究人員表示，在短短三年內(nèi)，基因治療 - 通過滅活病毒傳播 - 可以用于因視網(wǎng)膜變性而失明的人，理想情況下給予他們足夠的視力來移動(dòng)并可能恢復(fù)他們閱讀或觀看視頻的能力。

　　加州大學(xué)伯克利分校和細(xì)胞生物學(xué)教授，海倫威爾斯神經(jīng)科學(xué)研究所所長埃胡德·伊薩科夫說：“你會(huì)把這種病毒注射到一個(gè)人的眼中，幾個(gè)月之后，他們會(huì)看到一些東西。” “對(duì)于視網(wǎng)膜的神經(jīng)退行性疾病，通常所有人都試圖停止或減緩進(jìn)一步的退化。但是在幾個(gè)月內(nèi)恢復(fù)形象的東西 - 這是一件值得思考的事情?！?br />
　　全世界約有1.7億人患有與年齡相關(guān)的黃斑變性，其中每10人中就有一人超過55歲，而全世界有170萬人患有最常見的遺傳性失明癥 - 視網(wǎng)膜色素變性，這通常會(huì)使人失明40。

　　加州大學(xué)伯克利分校和細(xì)胞生物學(xué)教授約翰弗蘭納里說：“我有沒有光感的朋友，他們的生活方式讓人心痛?！?“他們必須考慮看到的人認(rèn)為理所當(dāng)然。例如，每次他們?nèi)ゾ频陼r(shí)，每個(gè)房間的布局都有點(diǎn)不同，他們需要有人在他們頭腦中制作3D地圖的同時(shí)在房間里走動(dòng)日常用品，如低矮的咖啡桌，可能是一種墮落的危險(xiǎn)。嚴(yán)重的，致殘性視力喪失的患者的疾病負(fù)擔(dān)是巨大的，他們可能是這種治療的第一批候選人。

　　目前，此類患者的選擇僅限于連接到坐在一副眼鏡上的攝像機(jī)的電子眼植入物 - 一種笨拙，侵入性和昂貴的設(shè)置，在視網(wǎng)膜上產(chǎn)生圖像，目前相當(dāng)于一些百像素。正常，銳利的視覺涉及數(shù)百萬像素。

　　糾正導(dǎo)致視網(wǎng)膜變性的遺傳缺陷也不是直截了當(dāng)?shù)?，因?yàn)閮H有250多種不同的基因突變導(dǎo)致視網(wǎng)膜色素變性。其中約90%會(huì)殺死視網(wǎng)膜的感光細(xì)胞 - 對(duì)昏暗的光敏感的視桿和視錐細(xì)胞，用于日光色彩感知。但視網(wǎng)膜變性通常會(huì)使視網(wǎng)膜細(xì)胞的其他層面不受影響，包括雙極和視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞，這些細(xì)胞在人們完全失明后數(shù)十年才能保持健康，雖然對(duì)光線不敏感。

　　在他們的小鼠試驗(yàn)中，加州大學(xué)伯克利分校的團(tuán)隊(duì)成功地使90%的神經(jīng)節(jié)細(xì)胞對(duì)光敏感。

　　Isacoff，F(xiàn)lannery及其加州大學(xué)伯克利分校的同事將在3月15日的“ 自然通訊”網(wǎng)絡(luò)版上發(fā)表一篇文章報(bào)道他們的成功。

　　“你可以在20年前做到這一點(diǎn)”

　　為了逆轉(zhuǎn)這些小鼠的失明，研究人員設(shè)計(jì)了一種靶向視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞的病毒，并將其加載到光敏感受體的基因中，綠色（中等波長）視錐細(xì)胞視蛋白。通常，該視蛋白僅由視錐感光細(xì)胞表達(dá)，并使其對(duì)綠黃色光敏感。當(dāng)注射到眼睛中時(shí)，病毒將基因攜帶到通常對(duì)光不敏感的神經(jīng)節(jié)細(xì)胞中，并使它們對(duì)光敏感并且能夠向大腦發(fā)送被解釋為視覺的信號(hào)。

　　“對(duì)于我們可以測試小鼠的極限，你不能告訴光學(xué)處理小鼠的行為來自沒有特殊設(shè)備的正常老鼠，”弗蘭納里說?！斑€有待觀察病人的轉(zhuǎn)化情況?！?br />
　　在小鼠中，研究人員能夠?qū)⒁暤鞍讉鬟f給視網(wǎng)膜中的大多數(shù)神經(jīng)節(jié)細(xì)胞。為了治療人類，他們需要注射更多的病毒顆粒，因?yàn)槿搜郾刃∈笱劬袛?shù)千倍的神經(jīng)節(jié)細(xì)胞。但加州大學(xué)伯克利分校的團(tuán)隊(duì)已經(jīng)開發(fā)出增強(qiáng)病毒傳遞的方法，并希望將新的光傳感器插入到同樣高百分比的神經(jīng)節(jié)細(xì)胞中，這相當(dāng)于相機(jī)中非常高的像素?cái)?shù)。

　　經(jīng)過十多年的嘗試更復(fù)雜的方案，包括插入遺傳工程神經(jīng)遞質(zhì)受體和光敏化學(xué)開關(guān)的幸存視網(wǎng)膜細(xì)胞組合，Isacoff和Flannery得出了簡單的解決辦法。這些工作，但沒有達(dá)到正常視力的敏感性。來自其他地方測試的微生物的Opsins也具有較低的靈敏度，需要使用光放大護(hù)目鏡。

　　黃斑變性的第一次基因治療手術(shù)是成功的

　　為了捕捉自然視覺的高靈敏度，Isacoff和Flannery轉(zhuǎn)向光感受器細(xì)胞的光受體視蛋白。使用天然感染神經(jīng)節(jié)細(xì)胞的腺相關(guān)病毒（AAV），F(xiàn)lannery和Isacoff成功地將視網(wǎng)膜視蛋白的基因傳遞到神經(jīng)節(jié)細(xì)胞的基因組中。先前失明的老鼠獲得持續(xù)一生的視力。

　　“這個(gè)系統(tǒng)真的非常令人滿意，部分原因在于它也非常簡單，”Isacoff說道?！熬哂兄S刺意味的是，你可以在20年前做到這一點(diǎn)?！?br />
　　Isacoff和Flannery正籌集資金，在三年內(nèi)將基因療法納入人體試驗(yàn)。類似的AAV遞送系統(tǒng)已被FDA批準(zhǔn)用于患有退行性視網(wǎng)膜病癥且沒有醫(yī)學(xué)替代品的人的眼病。

　　它不可能奏效。

　　根據(jù)Flannery和Isacoff的說法，視力領(lǐng)域的大多數(shù)人都會(huì)質(zhì)疑視蛋白是否可以在他們專門的視桿細(xì)胞和錐形感光細(xì)胞之外工作。感光器的表面裝飾有視蛋白 - 棒中的視紫紅質(zhì)和視錐細(xì)胞中的紅色，綠色和藍(lán)色視蛋白 - 嵌入在復(fù)雜的分子機(jī)器中。分子中繼——G蛋白偶聯(lián)受體信號(hào)級(jí)聯(lián) - 有效地放大信號(hào)，使我們能夠檢測單個(gè)光子。一旦酶檢測到光子并且變?yōu)椤捌住保赶到y(tǒng)就會(huì)對(duì)視蛋白進(jìn)行再充電。反饋調(diào)節(jié)使系統(tǒng)適應(yīng)不同的背景亮度。并且專門的離子通道產(chǎn)生有效的電壓信號(hào)。如果不移植整個(gè)系統(tǒng)，懷疑操作不起作用是合理的。

　　但I(xiàn)sacoff專門研究神經(jīng)系統(tǒng)中的G蛋白偶聯(lián)受體，他知道所有細(xì)胞中都存在許多這些部位。他懷疑視蛋白會(huì)自動(dòng)連接到視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞的信號(hào)系統(tǒng)。他和Flannery最初一起嘗試了視紫紅質(zhì)，它比光視蛋白更敏感。

　　令他們高興的是，當(dāng)視紫紅質(zhì)被引入小鼠的神經(jīng)節(jié)細(xì)胞時(shí)，它們的桿和視 錐細(xì)胞完全退化，并且因此失明，這些動(dòng)物重新獲得了從光線中暗示黑暗的能力 - 甚至是微弱的室內(nèi)光線。但視紫紅質(zhì)結(jié)果太慢，在圖像和物體識(shí)別方面都失敗了。

　　然后他們嘗試了綠色錐形視蛋白，其響應(yīng)速度比視紫紅質(zhì)快10倍。值得注意的是，這些老鼠能夠區(qū)分平行線和水平線，線間距離較遠(yuǎn)（標(biāo)準(zhǔn)人類視敏度任務(wù)），移動(dòng)線與靜止線?；謴?fù)的視野非常敏感，iPad可以用于視覺顯示而不是更亮的LED。

　　“這有力地將信息帶回家，”伊薩科夫說。“畢竟，盲人重新獲得閱讀標(biāo)準(zhǔn)電腦顯示器，通過視頻進(jìn)行交流，觀看電影的能力是多么美妙?！?br />
　　這些成功使得Isacoff和Flannery想要更進(jìn)一步，并找出動(dòng)物是否可以在視力恢復(fù)的世界中航行。引人注目的是，綠錐視覺也是成功的。盲目的老鼠重新獲得了執(zhí)行其最自然行為的能力：識(shí)別和探索三維物體。

　　然后他們問了一個(gè)問題，“如果視力恢復(fù)的人到戶外進(jìn)入更明亮的光線會(huì)怎么樣？他們會(huì)被光線蒙蔽嗎？” 在這里，該系統(tǒng)的另一個(gè)顯著特征出現(xiàn)，Isacoff說：綠錐視網(wǎng)膜信號(hào)通路適應(yīng)。以前盲目適應(yīng)亮度變化的動(dòng)物可以像看見動(dòng)物一樣完成任務(wù)。這種適應(yīng)性工作在大約一千倍的范圍內(nèi) - 差別在于平均室內(nèi)和室外照明之間的差異。

　　弗蘭納里說：“當(dāng)每個(gè)人都說它永遠(yuǎn)不會(huì)起作用而且你瘋了，通常這就意味著你要做點(diǎn)什么?！?實(shí)際上，這相當(dāng)于使用LCD計(jì)算機(jī)屏幕首次成功恢復(fù)圖案視覺，第一個(gè)適應(yīng)環(huán)境光的變化，第一個(gè)恢復(fù)自然物體視覺。

　　加州大學(xué)伯克利分校的團(tuán)隊(duì)現(xiàn)在正在測試主題的變化，這些變化可以恢復(fù)色彩視覺并進(jìn)一步提高敏銳度和適應(yīng)性。