[发明专利]通过靶向光受体治疗失明的新型治疗工具和方法

说明书

本发明涉及一种分离的核酸分子，其包含编码去极化光门控离子通道的核苷酸序列或与所述核苷酸序列互补的核苷酸序列，所述编码去极化光门控离子通道的核苷酸序列功能性连接到导致视网膜光受体中所述去极化光门控离子通道的特异性表达的启动子，所述核酸分子用于治疗或改善失明。本发明还涉及使用这种核酸分子治疗失明的方法。

发明领域

本发明涉及治疗失明的方法。本发明还涉及用于治疗失明的构建体，以及它们在制造用于治疗失明的药物中的用途。

背景技术

失明是造成世界上数百万人残疾的主要健康问题。失明的最常见成因之一是视网膜的功能障碍。视网膜性失明的三种最常见形式是色素性视网膜炎(RP)、黄斑变性(MD)以及青光眼(G)。在RP和MD中，首要问题是光受体的变性以及随之发生的光敏感性的丧失。因此，需要能够避免与此种光受体变性相关的问题。

一种方法是开发视网膜赝复体，该视网膜赝复体是在眼睛中植入有多达1,000个微小电极的“导盲”芯片。这将具有帮助已经丧失视力的人重获足够的视力以独立活动的潜能，但是电极的数量完全不够提供要获得之高的视力程度或水平。此外，存在与向眼睛中插入外来物相关的问题。

近来，已经分离和/或利用了许多基因，这些基因在表达时可以使细胞对光敏感。在一些情形下，也需要其它非遗传因子来使细胞对光敏感。

Eli在2001年的一个提议是使用菠菜中的含叶绿素的蛋白质来治疗视力丧失。这些蛋白质在捕获入射光的光子能量后释放小的电压。尽管该研究显示出因为在被光照射时产生了电压的实验上的等效物而可将光系统I反应中心引入脂质体并且显示出可行使功能，但是迄今，这还没有显示出在视网膜细胞中有影响。

加州大学伯克利分校(UC Berkeley)的神经生物学家Richard Kramer进行的其它工作着眼于负责光而非电压的钾通道的重新改造，以便允许向通常对光不敏感的脑细胞中插入光活化的开关。然而，必须将该通道突变以便它总是保持开启并且对于光敏感的化学“插头”与该通道相连以便当用长波长UV光照射时，从该通道释放插头，使得钾从通道外流。较长波长的光造成插头插回到通道中并使钾的释放停止。然而应理解的是，这样的系统是极其复杂的并且如果将该通道送至错误的视网膜细胞类型，那么很可能引起问题。

Bi等人(Neuron,50,2006,第23-33页)公开了微生物型视紫红质用于使光受体变性的小鼠回复视觉反应。然而，视紫红质基因的表达很可能在眼睛中的多种类型的细胞中发生，这可能是不想要的和/或有问题的。产生反应所需的临界光强度似乎也比用于正常视杆和视椎光受体的要高很多，但是没有教导这将如何在诸如低亮度环境下工作。

本发明的一些发明人已经在WO-A-2008/022772中描述了替代的方法，其中，例如，将视紫红质通道蛋白-2靶向诸如ON-细胞。然而，这一方法存在对于OFF细胞不理想的缺点。

发明内容

在进一步的研究中，本发明人认识到视网膜光受体中去极化光敏分子的表达对于例如，视力恢复可以非常有用。尽管在通常需要超极化激活的视网膜光受体中表达去极化光敏分子是有悖常理的，但本发明人发现这种表达是令人惊讶的有用的，并且不仅出人意料地发挥作用，而且还可以允许在视力恢复方法期间使用例如外源性光敏分子在离散视网膜细胞中的表达来调整总体视网膜响应。此外，发明人还发现，在疾病状态下，与健康的视网膜光受体相比，视网膜光受体的极化不总是反映正常状态，并且在一些情况下甚至可以被反转。

因此，本发明包括分离的核酸分子，其包含编码去极化光门控离子通道的核苷酸序列或与所述核苷酸序列互补的核苷酸序列，用于治疗或改善失明，所述核苷酸序列功能性连接到导致所述去极化光门控离子通道在视网膜光受体中特异性表达的启动子。去极化光门控离子通道可以是通道视紫红质，例如通道视紫红质-2或其变体。