一些表觀遺傳性疾病進(jìn)行了新的干細(xì)胞治療

科學(xué)家們正在研究一種有前景的編輯工具，該工具針對(duì)的是“表觀基因組” - 修飾基因功能的化合物。

表觀遺傳信息決定了我們的遺傳密碼是如何被閱讀的。

該工具誘導(dǎo)向基因上的胞嘧啶 - 鳥嘌呤核苷酸序列添加甲基，其中缺乏該甲基導(dǎo)致基因表達(dá)異常1。

“重寫表觀遺傳標(biāo)記絕對(duì)是許多人都在尋求的能力，因?yàn)樗鼘槲覀兲峁┝硪环N控制細(xì)胞命運(yùn)的有效方法，”美國(guó)加利福尼亞大學(xué)藥物化學(xué)副教授Bo Huang說。黃是獨(dú)立于這項(xiàng)研究。

Huang解釋說，正如其他實(shí)驗(yàn)室嘗試使用基于核酸酶失活形式的Cas9蛋白來(lái)定位DNA的技術(shù)一樣，這個(gè)實(shí)驗(yàn)室的方法只是取代DNA本身。“因?yàn)檫@種方法實(shí)際上是純粹的DNA編輯，所以動(dòng)物基因編輯的任何發(fā)展都同樣有益于這種方法，”他補(bǔ)充道。

研究人員通過研究具有特別大量胞嘧啶 - 鳥嘌呤序列的基因的區(qū)域來(lái)開發(fā)該工具。與基因組中的大多數(shù)胞嘧啶 - 鳥嘌呤二核苷酸不同，這些稱為CpG島(CGI)的區(qū)域主要是未甲基化的。

該團(tuán)隊(duì)包括沙特阿拉伯國(guó)王阿卜杜拉科技大學(xué)的研究人員，他們希望了解如何保護(hù)CGI免受甲基化影響，以了解如何在目標(biāo)CGI中誘導(dǎo)它。

通過在DNA修復(fù)基因中誘導(dǎo)甲基化，科學(xué)家模擬了癌癥相關(guān)的表觀突變 - 異常的基因表達(dá)模式 - 增加了對(duì)異常DNA甲基化與癌癥相關(guān)的理解。

然后，他們利用這項(xiàng)技術(shù)來(lái)糾正源自Angelman綜合征患者的干細(xì)胞中的異常DNA甲基化，這是一種具有嚴(yán)重發(fā)育遲緩的遺傳性疾病。

“通過使用我們的技術(shù)，我們可以糾正患者特異性誘導(dǎo)多能干細(xì)胞(iPSCs)中的表觀遺傳性疾病，”Salk研究所美國(guó)基因表達(dá)實(shí)驗(yàn)室的Juan Carlos Izpisua Belmonte說。“表觀基因組校正的iPSCs可能是細(xì)胞替代療法的潛在細(xì)胞來(lái)源。”

他說，這些發(fā)現(xiàn)不僅為表觀基因組編輯技術(shù)提供了新的見解，而且有助于了解高甲基化哺乳動(dòng)物基因組中CpG島如何保持未甲基化。

該團(tuán)隊(duì)表示，他們計(jì)劃在活體動(dòng)物模型中使用他們的工具，以更好地了解與DNA甲基化相關(guān)的生物過程。該研究的首席研究員莫莉也表示，他希望使用類似的工具來(lái)調(diào)節(jié)多能干細(xì)胞中基因表達(dá)水平的上升或下降，從而更好地“誘導(dǎo)”它們進(jìn)入治療上有用的細(xì)胞類型，如造血干細(xì)胞和紅細(xì)胞。

“這項(xiàng)工作是開始誘導(dǎo)表觀基因組變化的開始，但修改表觀基因組與我們修改基因組的精確度相同仍然是我們無(wú)法實(shí)現(xiàn)的，”Jeanne F. Loring教授和中心主任評(píng)論說。斯克里普斯研究所的再生醫(yī)學(xué)。

Loring沒有參與這項(xiàng)研究，他說他們的方法是“聰明的”，但“在體內(nèi)靶向基因組或表觀基因組是一種完全不同于在培養(yǎng)細(xì)胞中這樣做的挑戰(zhàn)。對(duì)于人類醫(yī)學(xué)來(lái)說，仍存在將誘導(dǎo)因子傳遞給正確細(xì)胞的問題。“

開羅的Pakinam Amer為本報(bào)告做出了貢獻(xiàn)。

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