中國團隊發現基因治療新武器:腺嘌呤鹼基編輯系統
科學家最近成功改進了腺嘌呤鹼基編輯(ABE)系統,用以產生與人類遺傳疾病類似的小鼠或大鼠模型,這對人類遺傳疾病研究和基因治療有著非常重要的意義。
近日,華東師範大學和中山大學的科學家們通力合作,成功改進了ABE基因編輯系統,相關成果於2018年7月31日發表在《protein & cell》雜誌上。
DNA鹼基由腺嘌呤(A),胸腺嘧啶(T),胞嘧啶(C)和鳥嘌呤(G)組成,它們以特定的順序排列以編碼遺傳信息。ABE系統能夠使腺嘌呤(A)轉化為鳥嘌呤(G),因此它可以成為科學家們改變遺傳密碼的工具。由於幾乎一半的人類遺傳疾病是由C / G到T / A突變引起的,這種突變恰好可以通過ABE系統進行理想地修正,因此這是一種很有前景的治療技術,不僅可以用於製作特定的動物疾病模型,也可以直接用於基因治療。
小鼠和大鼠是生物學和醫學研究中最重要的兩種模式生物,因為它們很容易飼養和繁殖,並且在生理上與人類相似。利用轉基因嚙齒類動物模型,科學家在理解人類生物學、疾病病理學和治療多種疾病的方法上都取得了重大進展。然而,即使使用像CRISPR / Cas9這樣的靶向基因編輯技術,也不容易產生含有特定基因突變體的小鼠(或大鼠)疾病模型。
而在本研究中,華東師範大學李大力博士帶領的團隊,使用改進的ABE系統有效地產生了三種小鼠品系,以模擬被稱為Dunchenne Muscular Dystrophy(DMD)的遺傳性肌肉變性疾病。他們還使用大鼠模型來模擬II型遺傳性糖原貯積病,即GSD或Pompe病。這些模型是測試創新療法,特別是基因療法的重要資源。
李大力博士
李大力博士說:「擴大ABE系統的目標範圍,並測試其在細胞和動物中的效率和編輯窗口至關重要。」他在華東師範大學的研究小組使用了化學修飾的「指導RNA」(gRNA)來提高整體編輯效率,並且已經實現了原始ABE系統未涵蓋的基因組位點的靶向編輯。
「研究的結果是充滿希望的。」李大力博士說,「我們正在努力將這一強大的工具應用於臨床前治療研究,為不同的人類遺傳疾病開發新的基因治療策略。儘管ABE的整體效率和傳遞系統的改善仍是一個挑戰,但我相信臨床應用會在不久的將來實現。」
責編:浮蘇
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參考資料:1)Gene therapy: Better adenine base editing system
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