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新型光遺傳學工具讓一束光治療多種疾病成為可能

來源:新華網 作者:郭爽 2021年10月06日 08:59

  英國《自然·生物技術》雜誌4日在線發表的一項最新研究顯示,由中國科研人員開發的新型光遺傳學工具,正在讓一束光真正用於治療腫瘤、代謝疾病等多種疾病成為可能。

  十多年前光遺傳學出現後,神經科學領域就已開始用這種治療方法。近年來,科研人員通過對光敏蛋白的挖掘和設計,構建了一系列光遺傳學工具,並將其應用於腫瘤及代謝疾病等治療領域,在精準可控的基因治療和細胞治療領域具有重要意義,但要真正實現利用一束光來治病仍需要克服許多問題。

  在最新研究中,中國華東師範大學生命科學學院、上海市調控生物學重點實驗室和華東師範大學醫學合成生物學研究中心研究人員歷時5年,開發出一種模塊小且靈敏度高的新型光遺傳學工具——REDMAP系統。

  研究顯示,REDMAP系統具有良好的光譜特異性以及高度的可逆性。該系統還具有超高的靈敏度,只需要紅光照射1秒鐘,就可達到150倍以上的基因表達效果。

  據介紹,一個理想的可應用於臨牀的光遺傳學工具需要滿足幾個特點:一是響應紅光或遠紅光,這種光具有良好的組織穿透能力且幾乎不存在光毒性,具有較好的體內應用潛能;二是系統元件小,能被安全性較好的腺相關病毒包裝,可廣泛應用於基因治療和基礎醫學研究;三是靈敏度高,光響應速度快且可以被隨時關閉,具有較好的可逆性,可根據實際需要和應用場景靈活調節。而此前的光遺傳學工具均無法同時滿足上述條件。

  研究團隊負責人葉海峯4日對新華社記者説:“最新研究成果是一個完全符合上述要求的光遺傳學工具,它不僅模塊小、靈敏度高、響應紅光激活、遠紅光關閉,可操縱細胞基因表達,還可應用於細胞信號通路的控制、基因編輯和糖尿病的治療等多個領域。”

(責編:範婉璐)