自以來(lái)，研究人員常用一種叫做CRISPR的強(qiáng)大“基因組編輯”技術(shù)對(duì)生物的DNA序列進(jìn)行修剪、切斷、替換或添加。最近，美國(guó)約翰?霍普金斯大學(xué)醫(yī)學(xué)院的科學(xué)家證明，這一系統(tǒng)還能精確有效地改變?nèi)祟?lèi)的干細(xì)胞。研究人員指出，這一發(fā)現(xiàn)簡(jiǎn)化了對(duì)誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（iPSCs）的修改和定制，有望更快在治療上取得成果，開(kāi)發(fā)出用于疾病研究和藥物測(cè)試的模型系統(tǒng)。相關(guān)論文在線發(fā)表于最近的《分子治療》上。
CRISPR來(lái)自微生物的免疫系統(tǒng)，這種工程編輯系統(tǒng)利用一種酶，能把一段作為引導(dǎo)工具的小RNA切入DNA，就能在此處切斷或做其他改變。以往研究表明，通過(guò)這些介入，CRISPR能使基因組更有效地產(chǎn)生變化或突變，效率比TALEN（轉(zhuǎn)錄激活因子類(lèi)感受器核酸酶）等其他基因編輯技術(shù)更高。但最近研究發(fā)現(xiàn)，雖然CRISPR有許多優(yōu)點(diǎn)，在人類(lèi)癌細(xì)胞系列中，它也可能產(chǎn)生大量“誤傷目標(biāo)”，尤其是對(duì)不希望改變的基因做修改。
據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)1月6日（北京時(shí)間）報(bào)道，為了研究這種副作用在人類(lèi)其他細(xì)胞中是否也存在，研究小組用CRISPR和TALEN兩種系統(tǒng)在人類(lèi)的iPSCs中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，讓它們?cè)趇PSCs中切下已知的基因片段，或切掉后再換上其他的。
他們用JAK2、SERPINA1和AAVS1基因作為模型，JAK2基因變異會(huì)導(dǎo)致骨髓紊亂，真性紅細(xì)胞增多癥；SERPINA1基因變異會(huì)導(dǎo)致alpha1-抗胰蛋白酶缺乏，這是一種遺傳性紊亂，會(huì)造成肺和肝臟疾�。欢鳤AVS1最近發(fā)現(xiàn)是人類(lèi)基因組中的“安全港”，可以插入外來(lái)基因。
通過(guò)比較發(fā)現(xiàn)，在這三個(gè)基因系統(tǒng)中，如果只是簡(jiǎn)單地切掉部分基因，CRISPR系統(tǒng)明顯比TALEN更有效，產(chǎn)生的剪切是后者的100倍；而在做基因替代操作時(shí)，如替代JAK2和SERPINA1中的致病變異，CRISPR和TALEN的效率相當(dāng)。
研究人員還指出，與人類(lèi)癌細(xì)胞系研究不同的是，無(wú)論CRISPR還是TALEN，在人類(lèi)iPSCs中同樣都有著目標(biāo)特異性，即只瞄準(zhǔn)那些為它們?cè)O(shè)定的目標(biāo)基因。他們還發(fā)現(xiàn)，CRISPR系統(tǒng)比TALEN更有優(yōu)勢(shì)：CRISPR可以設(shè)計(jì)成只瞄準(zhǔn)病人體內(nèi)含有變異的基因，而不影響健康基因，即只影響某個(gè)基因的一個(gè)副本。這些成果與以往的干細(xì)胞研究成果結(jié)合，使CRISPR成為一種有用的人類(lèi)iPSCs基因剪輯工具，其偏離目標(biāo)的風(fēng)險(xiǎn)更小。
約翰?霍普金斯大學(xué)醫(yī)學(xué)院導(dǎo)師葉朝輝（音譯）說(shuō)，他們的研究詳細(xì)說(shuō)明了如何將CRISPR技術(shù)用于人類(lèi)iPSCs，展現(xiàn)了該技術(shù)在這類(lèi)細(xì)胞中的潛力�！案杉�(xì)胞技術(shù)正在迅速發(fā)展。我們認(rèn)為，將iPSCs用于人類(lèi)治療的日子已經(jīng)不遠(yuǎn)。”
總編輯圈點(diǎn)
TALEN技術(shù)是目前商業(yè)化最成功的技術(shù)，但將單個(gè)的TALEN模塊進(jìn)行組裝需要大量的分子克隆和測(cè)序操作，十分繁瑣。CRISPR技術(shù)則擺脫了合成并組裝具有特異性DNA識(shí)別能力蛋白模塊的繁瑣操作，其工作量大大減少，為構(gòu)建更高效的基因定點(diǎn)修飾技術(shù)提供了全新的平臺(tái)。這兩種技術(shù)應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的歷史都不長(zhǎng)，但近年來(lái)發(fā)展卻無(wú)比迅速。等到哪一天，這些技術(shù)編輯基因就如同編輯修改稿件一樣自如的時(shí)候，就好了。
本文來(lái)自：逍遙右腦記憶 http://m.yy-art.cn/gaozhong/679140.html
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