新華社倫敦10月4日電(記者郭爽)英國(guó)《自然·生物技術(shù)》雜志4日在線發(fā)表的一項(xiàng)最新研究顯示,由中國(guó)科研人員開(kāi)發(fā)的新型光遺傳學(xué)工具,正在讓一束光真正用于治療腫瘤、代謝疾病等多種疾病成為可能。
十多年前光遺傳學(xué)出現(xiàn)后,神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域就已開(kāi)始用這種治療方法。近年來(lái),科研人員通過(guò)對(duì)光敏蛋白的挖掘和設(shè)計(jì),構(gòu)建了一系列光遺傳學(xué)工具,并將其應(yīng)用于腫瘤及代謝疾病等治療領(lǐng)域,在精準(zhǔn)可控的基因治療和細(xì)胞治療領(lǐng)域具有重要意義,但要真正實(shí)現(xiàn)利用一束光來(lái)治病仍需要克服許多問(wèn)題。
在最新研究中,中國(guó)華東師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院、上海市調(diào)控生物學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和華東師范大學(xué)醫(yī)學(xué)合成生物學(xué)研究中心研究人員歷時(shí)5年,開(kāi)發(fā)出一種模塊小且靈敏度高的新型光遺傳學(xué)工具——REDMAP系統(tǒng)。
研究顯示,REDMAP系統(tǒng)具有良好的光譜特異性以及高度的可逆性。該系統(tǒng)還具有超高的靈敏度,只需要紅光照射1秒鐘,就可達(dá)到150倍以上的基因表達(dá)效果。
據(jù)介紹,一個(gè)理想的可應(yīng)用于臨床的光遺傳學(xué)工具需要滿足幾個(gè)特點(diǎn):一是響應(yīng)紅光或遠(yuǎn)紅光,這種光具有良好的組織穿透能力且?guī)缀醪淮嬖诠舛拘,具有較好的體內(nèi)應(yīng)用潛能;二是系統(tǒng)元件小,能被安全性較好的腺相關(guān)病毒包裝,可廣泛應(yīng)用于基因治療和基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究;三是靈敏度高,光響應(yīng)速度快且可以被隨時(shí)關(guān)閉,具有較好的可逆性,可根據(jù)實(shí)際需要和應(yīng)用場(chǎng)景靈活調(diào)節(jié)。而此前的光遺傳學(xué)工具均無(wú)法同時(shí)滿足上述條件。
研究團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人葉海峰4日對(duì)新華社記者說(shuō):“最新研究成果是一個(gè)完全符合上述要求的光遺傳學(xué)工具,它不僅模塊小、靈敏度高、響應(yīng)紅光激活、遠(yuǎn)紅光關(guān)閉,可操縱細(xì)胞基因表達(dá),還可應(yīng)用于細(xì)胞信號(hào)通路的控制、基因編輯和糖尿病的治療等多個(gè)領(lǐng)域!