大突破DNA編輯技術(shù)能幫助失明動(dòng)物恢復(fù)視力

1、.#:第3頁(yè)大打破DNA編輯技術(shù)能幫助失明動(dòng)物恢復(fù)視力薩克生物研究學(xué)院Salk Institute的研發(fā)人員最近在基因編輯領(lǐng)域獲得了重大打破，他們首次將目的位置的DNA嵌入了非分裂細(xì)胞，而此種細(xì)胞是成年人器官和組織的重要組成部分。開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)表示，這項(xiàng)新技術(shù)能讓失明的嚙齒動(dòng)物部分恢復(fù)視覺(jué)反響。借助這項(xiàng)打破，研究人員可以大大拓寬根底研究的途徑并開(kāi)發(fā)出多種新型治療方式，造福那些患有視網(wǎng)膜神經(jīng)疾病的患者?！澳荛_(kāi)發(fā)出這項(xiàng)新技術(shù)，我們感到很榮幸，因?yàn)檫@是前人無(wú)法實(shí)現(xiàn)的重大打破，薩克生物研究所基因表達(dá)實(shí)驗(yàn)室的Belmonte教授說(shuō)道，包含他們新發(fā)現(xiàn)的論文剛剛在本月16日登上了?自然?雜志?！叭祟?lèi)第一次將DNA

2、嵌入了非分裂細(xì)胞，將來(lái)該技術(shù)將有廣闊的應(yīng)用前景。此前，修改DNA的技術(shù)，如CRISPR-Cas9系統(tǒng)，只有在分裂細(xì)胞中才能起效。薩克生物研究學(xué)院的研發(fā)人員表示，在執(zhí)行DNA嵌入分裂細(xì)胞的任務(wù)時(shí)，新技術(shù)的效能是其他技術(shù)的十倍，因此在研究和醫(yī)藥上該技術(shù)都是個(gè)潛力十足的好工具。更重要的是，薩克生物研究學(xué)院的新技術(shù)打破了本來(lái)分裂細(xì)胞的限制，因此研究人員可以準(zhǔn)確的將DNA嵌入那些之前無(wú)法觸及的地方，如眼睛、大腦、胰腺或心臟，在治療中各種新療法會(huì)大量涌現(xiàn)。DNA修復(fù)是如何實(shí)現(xiàn)的？在開(kāi)發(fā)新技術(shù)的過(guò)程中，研究人員用到了細(xì)胞DNA修復(fù)途徑，也就是醫(yī)學(xué)上所說(shuō)的“非同源性末端接合NHEJ。這種方法能通過(guò)對(duì)原始鏈末端

3、的接合實(shí)現(xiàn)常規(guī)DNA斷裂的修復(fù)。同時(shí)，研究人員還用到了現(xiàn)有的基因編輯技術(shù)，最終成功將新的DNA準(zhǔn)確的潛入了非分裂細(xì)胞中的既定位置。“利用NHEJ通路插入新的DNA是基因組編輯領(lǐng)域一項(xiàng)革命性的成果，絕對(duì)是前無(wú)古人的。Keiichiro Suzuki說(shuō)道，他是本篇論文的第一作者。首先，研究小組著手優(yōu)化現(xiàn)有的NHEJ機(jī)制，以便與CRISPR-Cas9系統(tǒng)搭配使用。研究人員創(chuàng)立了一個(gè)由核酸雞尾酒組成的定制版插入包insertion package，并稱(chēng)其為同源非依賴(lài)性靶向嵌入homology-independent targeted integration，HITI。隨后，他們利用一種惰性病毒將HIT

4、I的遺傳指令包送到神經(jīng)元胚胎干細(xì)胞中提取中?！斑@可能是HITI在非分裂細(xì)胞中發(fā)揮作用的首個(gè)跡象。論文另一位第一作者Jun Wu說(shuō)道。隨后，研究小組又將這一構(gòu)造嵌入了成年小鼠mice的大腦中。盲鼠復(fù)明了嗎？為了檢驗(yàn)HITI用于基因替代療法的可能性，研究小組還在色素性視網(wǎng)膜炎大鼠rats模型中測(cè)試了這一技術(shù)。這是一種遺傳性視網(wǎng)膜退化疾病，它可以導(dǎo)致人類(lèi)失明?？茖W(xué)家們利用HITI將Mertk基因的功能性拷貝嵌入到3周大小的大鼠眼睛中。Mertk基因是患色素性視網(wǎng)膜炎時(shí)遭到損傷的基因之一。當(dāng)大鼠8周時(shí)，研究人員開(kāi)場(chǎng)分析這一基因編輯過(guò)程的效果。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)動(dòng)物已經(jīng)獲得了一定的視覺(jué)反響。后續(xù)的一些測(cè)試說(shuō)明，大鼠的視網(wǎng)膜細(xì)胞正在痊愈?！拔覀兇_實(shí)可以改善這些盲鼠的實(shí)力，論文第一作者Reyna Hernandez-Benitez說(shuō)道。“實(shí)驗(yàn)成功說(shuō)明該技術(shù)前景廣闊。下一步該團(tuán)隊(duì)將提升HITI的嵌入效率。HITI技術(shù)的“魅力在于它不只是適用于CRISPR-Cas9系統(tǒng)，而是適用于任何靶向基因組工程系統(tǒng)。因此，隨著這些系統(tǒng)平安性和效能的進(jìn)步，HITI的效果也會(huì)隨之改變?！叭缃裎覀兪治盏倪@項(xiàng)技術(shù)可以修改非