用单一基因插入，盲目的小鼠重新获得视线

令人惊讶的是简单。加州大学，伯克利，科学家将一个基因插入了一个绿色轻受体的基因，进入盲目的小鼠的眼睛，一个月后，他们在没有视力问题的小鼠那样容易导航障碍物。他们能够看到运动，亮度在千分之一的范围内变化，并且足以区分字母的iPad细节。

研究人员说，在不到三年的时间里，这种通过灭活病毒进行的基因治疗可以在因视网膜退化而失明的人身上进行试验，理想的情况是让他们有足够的视力四处走动，并有可能恢复他们阅读或观看视频的能力。

“你会把这个病毒注射到一个人的眼中，几个月后，他们会看到一些东西，”Ehud Isacoff，Isacuff，分子和伯克利教授细胞生物学Helen的主任将为神经科学研究所。“随着视网膜的神经退行性疾病，往往所有人都试图暂停或进一步退化缓慢。但是在几个月内恢复图像的东西 - 这是一个令人惊叹的事情。”

全世界约有170万人住在一起年龄相关性黄斑变性，其中10岁以上的10人中袭来了一个，而全世界的170万人具有最常见的遗传失明形式，视网膜炎症，通常将人们失明在40岁以下。

“我有没有朋友没有光感知而且他们的生活方式是心脏扭床，“John Flannery是一位UC Berkeley的分子和细胞生物学教授，他在验光教师学校。”他们必须考虑观察的人认为是理所当然的。例如，每次他们去酒店时，每个房间布局都有点不同，他们需要有人在他们头部建造一个三维地图时走在房间里。日常物体，就像一张低咖啡桌，可能是一个危险的危险。疾病的负担在严重，致残视力丧失的人群中，他们可能是这种治疗的第一个候选人。“

目前，这些患者的选择仅限于电子眼植入物挂钩到坐在一副眼镜上的摄像机 - 一个尴尬，侵入性和昂贵的设置，它在视网膜上产生相同的图像，目前为几百个像素。正常，尖锐的愿景涉及数百万像素。

纠正对视网膜变性的遗传缺陷也不直接，因为存在超过250种不同的遗传突变，其单独负责视网膜炎。大约90％的这些杀死了视网膜的感光体细胞-杆，对昏暗敏感光和锥体，用于白天的颜色感知。但视网膜变性尤其是视网膜的其他层细胞包括双极和视网膜神经节细胞，这可以保持健康，但在人们完全失明之后几十年来仍然对光不敏感。

在他们的老鼠试验中，UC Berkeley团队成功地使90％的神经节细胞轻敏感。

Isacoff，Flannery及其UC Berkeley同事将在3月15日在线出现的文章中报告他们的成功自然通信。

“你可以在20年前这样做'

在这些小鼠中逆转失明，研究人员设计了靶向视网膜神经节细胞的病毒，并将其与基因一起加载到光敏受体，绿色（中波长）锥体Opsin.。通常，该OPSIN仅由锥形光感受器细胞表达，并使它们对绿色黄光敏感。当注射到眼睛中时，病毒将基因带入神经节细胞，这通常对光不敏感，并使它们光敏并能够将信号发送到被解释为视觉的大脑。

Flannery说:“在我们测试老鼠的极限范围内，如果没有特殊的设备，你无法区分光基因治疗的老鼠和正常老鼠的行为。”“这对患者的影响还有待观察。”

在小鼠中，研究人员能够将Opsins递送到视网膜中的大部分神经节细胞。为了治疗人类，他们需要注入更多的病毒颗粒，因为人眼含有比小鼠眼睛更多的神经节细胞更多的神经节细胞。但UC Berkeley团队制定了提高病毒交付的手段，并希望将新的光传感器插入类似的高位神经节细胞，这是相当于相机中非常高的像素数量的量。

在尝试更多复杂方案的十多年之后，伊萨克福机关和氟菊在简单的修复上，包括插入存活的视网膜细胞的基因工程神经递质受体和光敏化学开关。这些工作，但没有达到正常视觉的敏感性。来自其他地方的微生物的Opsins也具有较低的灵敏度，需要使用光放大镜。

为了捕获自然视觉的高敏感性，Isacoff和粪便转向光感受器细胞的轻受体Opsins。使用天然相关的病毒（AAV），即天然感染神经节细胞，鳞片细胞和isacoff成功地将基因交付给视网膜Opsin的基因进入神经节细胞的基因组。以前盲目的小鼠获得了持续一生的愿景。

“这个系统的工作真的，真的很满意，部分原因是它也很简单，”伊斯坦夫说。“讽刺地，你可以在20年前做的。”

艾萨克夫和弗兰纳里正在筹集资金，准备在三年内将这种基因疗法用于人体试验。类似的AAV输送系统已获FDA批准，用于退行性视网膜疾病患者的眼病，而且没有其他医疗选择。

它不能工作

根据仙肠和伊萨克福机构，愿景领域的大多数人都会质疑Opsins是否可以在专门杆和锥形光感受器细胞外工作。感光体的表面用杆和红色，绿色和蓝色Opsins的Opsins-Whodopsin装饰 - 嵌入复杂的分子机器。分子继电器 - G蛋白偶联受体信号传导级联 - 如此有效地放大信号，我们能够检测光的单个光子。一旦检测到光子并变成“漂白”，酶系统会对OPSIN充电。反馈监管适应系统到非常不同的背景亮度。并且专用离子通道产生有效的电压信号。在没有移植整个系统的情况下，怀疑OPSIN无法正常工作是合理的。

但是专门研究神经系统G蛋白偶联受体的艾萨克夫知道，所有细胞中都存在许多这样的部分。他怀疑视蛋白会自动连接到信号系统视网膜神经节细胞。一起，他和仙肠最初尝试过洛越蛋白，这比锥形Opsins更敏感。

为了他们的喜悦，当罗地素被引入杆状和锥体完全退化的小鼠的神经节细胞中，并且因此被盲目的人，动物恢复了从光甚至微弱的房间光线讲述黑暗的能力。但罗地脂证明的图像和物体识别在太慢和失败。

然后他们尝试了绿色锥形Opsin，它比罗地脂快10倍。值得注意的是，小鼠能够与水平线平行区别，线条与广泛间隔（标准人敏锐任务）紧密间隔，移动线与固定线相比。恢复的愿景如此敏感，即iPad可以用于视觉显示而不是更亮的LED。

“这极好带来了消息，”伊斯坦夫说。“毕竟，盲人重新获得阅读标准计算机监视器的能力，通过视频沟通，看电影，这将是多么美妙。”

这些成功使Isacoff和Flannery想要走得更远，并找出动物是否可以在世界上导航恢复的愿景。令人惊讶的是，在这里，绿色锥形Opsin也取得了成功。盲目的老鼠恢复了他们执行最自然行为之一的能力：识别和探索三维物体。

然后他们问了这个问题，“如果一个恢复的愿景户外进入更明亮的光线会发生什么？它们会被光明蒙蔽吗？”在这里，Isacoff表示：绿色锥形信号通路适应的绿色锥形信号通知。以前盲目地调整到亮度变化的动物，可以执行任务和瞄准的动物。这种适应在大约千分之一的范围内工作，基本上是平均室内和室外照明之间的差异。

“当每个人都说它永远不会工作并且你疯了，通常这意味着你在某事上，”弗兰纳德说。实际上，使用LCD电脑屏幕的第一次成功恢复图案的愿景，首先适应环境光线的变化，并将其恢复自然物体视觉。

UC Berkeley团队现在正处于恢复颜色视觉的主题的工作测试变化，进一步增加敏锐度和适应性。

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