Salk科學(xué)家采用強(qiáng)大的基因編輯系統(tǒng)來(lái)糾正實(shí)驗(yàn)室中的癡呆癥
革命性的CRISPR / Cas9基因編輯系統(tǒng)使得快速精確地改變生命必需分子DNA成為可能。但DNA本身并不起作用,它依賴于信使分子RNA來(lái)執(zhí)行其指令。
索爾克研究所的科學(xué)家最近報(bào)告稱,他們發(fā)明了一種新技術(shù),該技術(shù)可用于RNA,將CRISPR / Cas9的精確度與隨意打開(kāi)和關(guān)閉效果的能力結(jié)合起來(lái)。而且因?yàn)樗粫?huì)破壞DNA,所以它更安全。
最終可以使用稱為CasRx的技術(shù)治療一種癡呆癥。但在對(duì)患者進(jìn)行試驗(yàn)之前,還需要做更多的工作。
在腦細(xì)胞培養(yǎng)中,科學(xué)家糾正了一種蛋白質(zhì)失衡,這種失衡導(dǎo)致了顳葉癡呆伴帕金森病。他們正準(zhǔn)備在活體動(dòng)物身上測(cè)試CasRx,Salk研究員和研究負(fù)責(zé)人Patrick Hsu說(shuō)。
如果這項(xiàng)工作進(jìn)展順利,可以在患者身上嘗試這種方法。此外,研究表明,CasRx可能成為治療遺傳性疾病的通用平臺(tái)技術(shù)。
該研究發(fā)表在Cell雜志上。
科學(xué)家們將定制設(shè)計(jì)的酶包裝成常用于將基因傳遞給DNA的病毒。但是,這種酶改變了稱為RNA的信使分子的功能,而不是改變像CRISPR / Cas9這樣的DNA,后者執(zhí)行DNA指令。(Cas9指的是使用的酶.CasRx使用來(lái)自Cas13家族的酶)。
CRISPR / Cas9就像DNA上的分子剪刀一樣。因?yàn)樗焖俣_,所以該技術(shù)被比作文字處理器對(duì)寫作的影響。導(dǎo)致遺傳性疾病的突變可以簡(jiǎn)單地在細(xì)胞,器官和最終的人中被刪除或糾正。
但是CRISPR / Cas9并不完全準(zhǔn)確,任何錯(cuò)誤都可能對(duì)基因組造成永久性損害。這種風(fēng)險(xiǎn)使科學(xué)家們對(duì)開(kāi)發(fā)它進(jìn)行治療持謹(jǐn)慎態(tài)度。
通過(guò)靶向RNA,Salk研究所的科學(xué)家解決了這個(gè)問(wèn)題。
Hsu說(shuō),因?yàn)樾碌腃RISPR方法使DNA保持完整,其效果不是永久性的。RNA不斷產(chǎn)生。因此撤回治療可使RNA功能恢復(fù)到先前的狀態(tài)。
科學(xué)家說(shuō),準(zhǔn)確性是另一個(gè)優(yōu)勢(shì)。
已經(jīng)存在許多其他改變RNA功能用于治療用途的方法。其中最受歡迎的是RNA干擾或RNAi。該研究發(fā)現(xiàn)新的CRISPR方法比RNAi更有效。
斯克里普斯研究所的著名科學(xué)家弗洛伊德·羅曼斯伯格說(shuō),任何精確度的提高對(duì)RNA治療至關(guān)重要。
“如果你在98%的細(xì)胞中獲得了你想要的東西,并且在2%的細(xì)胞中你正在做其他事情,那就不好了,”沒(méi)有參與這項(xiàng)研究的羅伯斯伯格說(shuō)。“這可能導(dǎo)致癌癥,可以做各種各樣的事情。”
羅伯斯伯格說(shuō),也許更重要的是科學(xué)家用來(lái)發(fā)現(xiàn)這個(gè)新的CRISPR家族的新方法。他們的方法可以解開(kāi)大量新的基因工程工具。
CRISPR系統(tǒng)起源于自然界,是一種細(xì)菌免疫系統(tǒng)。它們包含兩個(gè)主要成分,即與已知病原體匹配的遺傳序列,稱為CRISPR,以及切割含有該序列的遺傳物質(zhì)的酶。最常用的酶稱為Cas9,因此稱為CRISPR / Cas9。
羅伯斯伯格說(shuō),由于細(xì)菌種類繁多,因此有大量的CRISPR系統(tǒng)等待被發(fā)現(xiàn)。
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