视觉是人体最高的信息收集者，通过视觉，我们能感知外界物体的大小、形状、色彩、动静，获得对我们具有重要意义的各种信息。科学研究表明：至少有80%以上的外界信息经视觉获得。
但也有些人的视觉系统可能天生就有一定的问题，比如遗传性视网膜疾病（IRD），由250多种不同基因的突变引起的一组致盲性疾病。
Leber氏先天性黑蒙症（LCA）是IRD最常见的一种，多数LCA患者在整个儿童时期都会有严重的视力障碍，随着视网膜的进行性变性，中年时则会完全失明，且目前尚无高效的治疗选择。
2017年，美国食品药品监督管理局（FDA）批准了第一种针对RPE基因中具有双等位基因突变的LCA患者的基因疗法，即使用腺相关病毒（AAV）将正确的RPE65基因传递到视网膜中行使功能。临床试验表明，治疗第一年视觉功能有所改善，但长期效果会下降。
研究人员猜测这可能是由于AAV载体的递送的转基因表达水平随时间下降了，或者RPE65蛋白缺乏引起的视网膜变性对外源表达的RPE65蛋白产生了抵抗力。
近日，加利福尼亚大学欧文分校（UCI）的研究人员发表了一篇研究论文，其利用腺嘌呤碱基编辑器（ABE），克服了CRISPR-Cas9系统的脱靶突变、低编辑效率等障碍，成功纠正基因突变，恢复了患有遗传性视网膜疾病的成年小鼠的视觉功能。该研究发表在期刊 Nature Biomedical Engineering上。
▲ 图片来源：nature
ABE是一种单碱基基因编辑工具，可以将A-T碱基对转换成G-C碱基对，将G-C碱基对转换成T-A碱基对，不依赖于DNA断裂而能够将DNA四种碱基A、T、G、C进行替换。
在该研究中，研究团队在患有Leber先天性黑蒙（LCA）的成年小鼠模型中进行视网膜下注射表达AAV载体，该病毒载体表达一个ABE和single-guide RNA，以靶向突变的RPE65基因。LCA是一种由RPE65基因突变引起的遗传性视网膜疾病（IRD）。
研究结果显示：该AAV载体能够实现高达29%的突变纠正，并且插入/缺失和脱靶效应很少。小鼠模型在接受该AAV载体注射之后，显示出RPE65基因的表达和类维生素A异构酶（retinoid isomerase）的活性，经过检测，小鼠的视网膜和视觉功能接近正常水平。
Irving H.Leopold主席、UCI医学院眼科科室的著名教授Krzysztof Palczewski博士表示：“在该概念验证研究中，我们提供了证据，证明单碱基编辑在纠正引起遗传性视网膜疾病突变和恢复视觉功能方面具有临床潜力。我们的研究结果表明基因编辑技术能够挽救失明症。”
UCI眼科助理专家Elliot Choi表示：“通过利用ABE和胞嘧啶碱基编辑器（CBE）等工具，我们克服了CRISPR/Cas9系统的一些障碍，例如不可预测的脱靶效应和较低的编辑效率。研究证明了ABE精确又可以预测，同时非常低的脱靶效应降低了不良副作用。”
这项研究的结果是非常令人鼓舞的，这代表着遗传性视网膜疾病治疗方法的重大进步。但如果要真正临床应用，还需要大量的证据做支撑，完成这些需要更多的热爱生物的研究者去探讨。BIOX中学生生物探索挑战营，给那些热爱生物的小伙伴提供一个实践机会！
营地立足生命科学大方向，着眼于学科交叉与人类社会交互，全方位地展示生命大学科的研究内容与前沿技术，并指导同学们系统完成一系列分子生物学与基因工程实验。同学们依托课程内容及文献资料，完成一份自己感兴趣的研究方向的研究计划书。
