In vivo base editing rescues cone photoreceptors in a mouse model of early-onset inherited retinal degeneration.
In vivo base editing rescues cone photoreceptors in a mouse model of early-onset inherited retinal degeneration.
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DOI：
10.1038/s41467-022-29490-3
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发表时间：
2022-04-05
影响因子：
16.6
通讯作者：
Palczewski K
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Choi EH;Suh S;Foik AT;Leinonen H;Newby GA;Gao XD;Banskota S;Hoang T;Du SW;Dong Z;Raguram A;Kohli S;Blackshaw S;Lyon DC;Liu DR;Palczewski K
Leber先天性黑蒙（LCA）是儿童遗传性视网膜变性的最常见原因。RPE 65突变的LCA患者表现出加速的视锥细胞功能障碍和死亡，导致早期视力损害。因此，开发一种强大的治疗方法至关重要，不仅可以补偿RPE 65功能的丧失，还可以保护光感受器免受进一步的退化。在这里，我们表明，在体内校正的Rpe 65突变的腺嘌呤碱基编辑器（ABE）的LCA小鼠模型中锥细胞的生存。ABE和sgRNA的体外筛选使得能够鉴定增强体内校正效率的变体。视网膜下递送ABE和sgRNA校正高达40%的Rpe 65转录物，恢复视锥细胞介导的视觉功能，并保留LCA小鼠中的视锥细胞。单细胞RNA-seq揭示了与视锥光转导和存活相关的基因的上调。我们的研究结果证明碱基编辑是一种潜在的基因治疗方法，可以提供持久的视网膜保护。Leber先天性黑蒙是由RPE 65突变引起的，并导致儿童视网膜变性。在这里，作者表明，体内碱基编辑可以延长视锥光感受器的存活时间，并在该疾病的小鼠模型中挽救它们的功能。
Leber congenital amaurosis (LCA) is the most common cause of inherited retinal degeneration in children. LCA patients with RPE65 mutations show accelerated cone photoreceptor dysfunction and death, resulting in early visual impairment. It is therefore crucial to develop a robust therapy that not only compensates for lost RPE65 function but also protects photoreceptors from further degeneration. Here, we show that in vivo correction of an Rpe65 mutation by adenine base editor (ABE) prolongs the survival of cones in an LCA mouse model. In vitro screening of ABEs and sgRNAs enables the identification of a variant that enhances in vivo correction efficiency. Subretinal delivery of ABE and sgRNA corrects up to 40% of Rpe65 transcripts, restores cone-mediated visual function, and preserves cones in LCA mice. Single-cell RNA-seq reveals upregulation of genes associated with cone phototransduction and survival. Our findings demonstrate base editing as a potential gene therapy that confers long-lasting retinal protection. Leber congenital amaurosis is caused by mutations in RPE65 and leads to retinal degeneration in children. Here, the authors show that in vivo base editing can prolong the survival of cone photoreceptors and rescue their function in a mouse model of the disease.
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