新的基因组编辑方法削减不需要的基因突变

基因疗法是治疗由遗传异常引起的疾病的新兴策略。一种形式的基因治疗涉及使用诸如CRISPR-Cas9的基因组编辑技术直接修复缺陷基因。尽管具有治疗潜力,但基因组编辑还可能引入不必要且可能有害的遗传错误,这限制了其临床可行性 在基因组研究中发表的一项研究中,以大阪大学为中心的研究人员报告了使用修饰版的CRISPR-Cas9,它可以编辑基因,错误明显减少。

CRISPR-Cas9通过切割DNA的Cas9蛋白和短指导RNA(sgRNA)的联合作用起作用,该指导告诉Cas9在哪里进行切割。这两种分子一起允许基因组中的几乎任何基因被靶向进行编辑。然而,更大的挑战是找到一种方法,一旦它被定位,就对基因进行特定的改变。

“Cas9在其两条链上切割DNA,基本上将目标基因分成两部分,”首席研究员Shinakiro Nakada解释说。“细胞试图通过将两个部分连接在一起来修复损伤,但最终结果是不精确的,并且经常会留下意想不到的突变。”

细胞具有精确的修复形式,使用供体DNA作为模板来纠正损伤。该模板充当分子蓝图,允许细胞以更高的准确度修复DNA。重要的是,通过给细胞提供不同的蓝图 - 换句话说,通过将外源供体DNA引入细胞 - 可以对缺陷基因进行高度准确的编辑。

“问题是Cas9裂解很少通过精确的途径修复,”Nakada补充道。“我们改为使用经过修饰的Cas9,只在一条链中'切割'DNA,而不是切断两条链。我们发现,当我们同时切割靶基因和供体DNA时,我们基本上可以通过精确修复来对目标进行精确修改基因。”

研究人员发现,与传统方法相比,切口技术(他们称之为目标基因和供体(SNGD)中的单一切口)极大地抑制了非预期的基因突变率。在一项实验中,标准技术在90%的时间内产生了潜在的有害错误,而SNGD则在不到5%的时间内完成。重要的是,这种精确度不会损害该方法的整体性能,该方法能够有效地实现所需的遗传编辑。

Nakada指出:“我们的研究证明了靶向供体切口可以在没有DNA切割的情况下实现准确的基因组编辑,这对其在医学中的应用具有重要意义。” “有许多疾病可以使像这样的精确Cas9系统使基因疗法更具成本效益和更安全。我们很高兴看到这种技术如何被纳入当前的基因编辑技术范式。”

版权声明

本文仅代表作者观点,不代表本站立场。
本文系作者授权发表,未经许可,不得转载。

相关推荐