新基因治疗平台——治疗失明的方法

一个新的计算平台识别出性能最好的病毒载体，可以以最大的效率和精度将基因疗法传递到视网膜。

　　

今天发表在《eLife》杂志上的一篇论文描述了这项技术，它简化了基因疗法治疗遗传性致盲疾病的发展。这种方法节省了宝贵的时间和资源，因为它加快了对合适基因携带者的识别，能够以惊人的准确性对视网膜的受影响部分进行治疗。

“视力下降对生活质量有巨大影响。长期以来，与癌症和阿尔茨海默病一样，它一直是人们最担心的疾病。但是视力恢复领域已经进入了一个新时代，许多患者第一次得到了有效的治疗。正因为如此，我们的新平台的潜力令人兴奋——它将使我们能够更快地将已经对一些患者有效的紧急疗法应用到临床。”

尽管影响视网膜的致盲性遗传疾病被认为是罕见的，但全球每3000人中大约就有1人携带一个或多个导致视网膜退化和失明的受损基因副本。几个世纪以来，许多遗传性失明的人几乎注定要在黑暗中度过他们生命的一部分。

如今，欧洲和美国已经有几种基因疗法上市，还有几十种进入临床试验，遗传性失明患者的希望就在眼前，但关键障碍依然存在：确保携带治疗性基因密码的载体或灭活病毒进入科学家所瞄准的确切细胞。视网膜由数亿个排列成一系列层的细胞组成，因此精确地将载体定位到宇宙中的特定位置不是一项简单的任务。

为了解决这个问题，研究人员开发了一个名为scAAVengr的计算平台，该平台使用单细胞RNA测序来快速、定量地评估——在数十种选择中——哪种腺相关病毒载体（AAV）最适合将基因治疗传递到视网膜的特定部位。

评估AAV的传统方法非常缓慢，需要几年时间和许多实验动物。它也不是很精确，因为它不能直接测量AAV是否不仅进入细胞，而且还运送它们的基因治疗货物。

相比之下，scAAVengr使用单细胞RNA测序，检测货物是否安全到达目的地。而对于scAAVengr，这一过程需要几个月，而不是几年。

该平台的用途不仅限于视网膜——研究人员表明，它在识别针对其他组织（包括大脑、心脏和肝脏）的AAV方面同样有效。

Leah C Byrne说：“涨潮使所有的船都上升，我们希望这项技术不仅能推动视力恢复领域的基因治疗，还能推动其他目的的基因治疗。快速发展的基因编辑和光遗传学领域都依赖于高效的基因传递，因此快速而有策略地选择传递载体的能力将是一个令人兴奋的飞跃。”

Journal Reference:

Bilge E Öztürk, Molly E Johnson, Michael Kleyman, Serhan Turunç, Jing He, Sara Jabalameli, Zhouhuan Xi, Meike Visel, Valérie L Dufour, Simone Iwabe, Felipe Pompeo Marinho, Gustavo D Aguirre, José-Alain Sahel, David V Schaffer, Andreas R Pfenning, John G Flannery, William A Beltran, William R Stauffer, Leah C Byrne. scAAVengr, a transcriptome-based pipeline for quantitative ranking of engineered AAVs with single-cell resolution. eLife, 2021; 10 DOI: 10.7554/eLife.64175