2019年3月6日《科学-进展》报道,德克萨斯大学的研究者开发出一种方法来提高CRISPR治疗 Duchenne肌营养不良症(DMD)的效率,该研究对优化其他疾病的基因疗法具有启示意义。
该研究基于德克萨斯大学在小鼠和人类细胞上纠正DMD的常见突变时使用的单碱基基因编辑技术。在测试这项技术时,研究者调整CRISPR基因编辑组分(切割DNA的Cas9和定位的引导RNA)的剂量,显著改善了编辑基因产生的肌营养不良蛋白的数量。研究还发现组分的最佳比例需要根据编辑基因的所在部位而变化。
该研究将Cas9和引导RNA装载到腺相关病毒(adenovirus associated virus,AAV)中来编辑肌营养不良基因的缺陷部分。当研究者使用标准的1:1(Cas9:引导RNA)比例时,肌肉中的肌营养不良蛋白恢复到正常水平的90%以上,而其他部分的基因编辑没有起到相同的效果,例如血流中肌营养不良蛋白仅恢复到正常值的5%。通过反复试验,研究者发现10:1(引导RNA:Cas9)的比例可以对肌营养不良基因的特定片段进行最优编辑。治疗四周后,患有常见DMD突变的小鼠体内约90%的肌肉和心脏纤维的肌营养不良蛋白水平恢复正常。
该研究团队曾发表多项相关研究成果,创建了针对DMD患者中五种最常见缺陷(占全球约一半的病例)的CRISPR技术,最新研究重点是删除外显子44,可以使12%的患者受益。该团队去年发表论文表示,CRISPR编辑51外显子可以阻止狗的DMD进展。在几周后,肌营养不良蛋白在全身的肌肉组织中得到了恢复,其中92%的蛋白质在心脏中得到了纠正,58%的蛋白质在横膈膜(呼吸主要肌肉)中得到了纠正。该实验室正在对狗进行更长期的研究,以确定抗肌营养不良蛋白水平是否稳定,基因编辑是否有副作用。该研究团队计划下一步进行临床试验。
吴晓燕 编译自https://phys.org/news/2019-03-scientists-method-boost-crispr-efficiency.html
原文链接:http://advances.sciencemag.org/content/5/3/eaav4324
原文标题:CRISPR-Cas9 corrects Duchenne muscular dystrophy exon 44 deletion mutations in mice and human cells
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