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基因編輯犬模型
Gene editing dog model
背景信息
先天性黑蒙
先天性黑蒙癥(Leber’s congenital amaurosis, LCA),是發生最早、最嚴重的遺傳性視網膜病變,出生時或出生后一年內雙眼錐桿細胞功能完全喪失,導致嬰幼兒先天性盲。LCA占遺傳性視網膜病變的5%以上,是導致兒童先天性盲的主要疾病(占10%-20%)。多呈常染色體隱性遺傳,臨床上以眼球震顫、固視障礙、畏光、指壓眼球為特征。有研究發現數種與LCA相關的致病基因,主要包括RPE65,GUCY2D和CRX等。
英國倫敦大學學院的Bainbridge與美國賓夕法尼亞大學的Maguire同時發現用包含RPE65互補DNA(cDNA)的重組腺病毒伴隨病毒(AAV)載體對LCA患者進行視網膜下注射,能夠改善部分患者的視功能。早在2001年,研究者以重組AAV作為載體,將包含人RPE65編碼序列和啟動子區域序列的cDNA片段,從視網膜下注射入Rpe65自然突變的模型動物瑞典布里犬(Swedish Briard dog,該種犬存在Rpe65自然突變),通過這種基因治療,可以改善該動物的視功能。
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Rpe65基因
Rpe65基因敲出小鼠首次體內研究此基因功能,同時建立模擬人的LCA疾病模型,但遺憾的是由于物種差異,人類有桿狀和椎體視覺細胞功能障礙,小鼠體內缺乏相應視覺細胞,因此小鼠表型與人的類患者區別明顯,迫切需要更適合的動物模型。我們使用CRISPR/Cas9技術對Rpe65基因第5號外顯子進行基因編輯,最終獲得+7bp純合子模型犬。
模型犬F0代結果
電生理異常
突變犬在2月、4月齡時對光刺激信號無反應(數據未發表)
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模型應用
1. 評估干細胞對先天性黑蒙的治療效果;
2. 評估基因治療對先天性黑蒙的治療效果等。