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科学家利用全脑基因组编辑技术开发了一种新的策略，可以减少转基因AD小鼠模型中的阿尔茨海默病（AD）病理学。这项先进的技术提供了巨大的潜力，可以转化为一种新型的长期治疗AD患者的方法。
仅在中国，估计就有超过50万的患者患有遗传性AD——家族性阿尔茨海默病(FAD)，这是一种与家族史高度相关的先天性AD。虽然FAD有明确的遗传原因，可以在认知问题发生之前诊断出来，但目前还没有有效的治疗方法。
利用基因组编辑技术*作为治疗由遗传突变(如FAD)引起的疾病的策略具有巨大的潜力。它对在症状出现之前纠正引起疾病的基因突变特别有用，因为它的效果可以持续一生，因此被认为是“一劳永逸”的治疗。然而，有几个障碍阻碍了它的临床开发和应用——最明显的是缺乏一种有效、高效和非侵入性的手段将基因组编辑剂注入大脑。此外，现有的基因组编辑技术无法在整个大脑中产生有益的结果。
最近，港科大研究及发展副校长叶玉如（Nancy Y. Ip）教授带领的研究小组，研发出一套全新的基因组编辑系统，不但可透过血脑屏障，更可将优化的基因组编辑工具传送至整个大脑。使用一种新设计的基因组编辑载体，该策略通过一次无创静脉给药实现高效的全脑基因组编辑。这有效地破坏了AD小鼠模型中FAD造成的突变，并改善了整个大脑的AD病理，为该疾病的新型治疗发展铺平了道路。
与此同时，研究小组还发现，在小鼠模型中，淀粉样蛋白的水平在治疗后的6个月(大约是它们正常寿命的1/3)仍然很低，这表明这种单次基因组编辑策略具有持久的影响。淀粉样蛋白被认为是导致AD神经退化的一种蛋白质。更重要的是，到目前为止，在小鼠中没有发现任何副作用。
香港科技大学生命科学Morningside教授及分子神经科学国家重点实验室主任叶教授说:“这是首个有效的脑部基因组编辑技术，可纾缓整个脑部的阿尔茨海默病病状，是一项令人兴奋的进展。我们的工作是基因组编辑用于治疗遗传性脑疾病的一个重要里程碑，并有助于开发用于遗传性神经退行性疾病的精准医学。”
这项研究是香港科技大学、加州理工学院;和中国科学院深圳先进技术研究院的科学家们的共同努力。研究结果最近发表在《Nature Biomedical Engineering》杂志上。
*基因组编辑是一种通过删除、插入或替换基因组特定位置的DNA来精确修改生物体基因组DNA的技术。
Yangyang Duan, Tao Ye, Zhe Qu, Yuewen Chen, Abigail Miranda, Xiaopu Zhou, Ka-Chun Lok, Yu Chen, Amy K. Y. Fu, Viviana Gradinaru, Nancy Y. Ip. Brain-wide Cas9-mediated cleavage of a gene causing familial Alzheimer’s disease alleviates amyloid-related pathologies in mice. Nature Biomedical Engineering, 2021; DOI: 10.1038/s41551-021-00759-0
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