改良的CRISPR基因編輯工具可改善HIV 鐮狀細胞病病的治療方法

希望之城的研究人員可能已經(jīng)找到一種方法，可以優(yōu)化最快，最便宜和最準(zhǔn)確的基因編輯技術(shù)CRISPR-Cas9，從而可以更成功地切除不良的遺傳信息。

這種提高的切割能力可以在一天之內(nèi)快速追蹤針對HIV，鐮狀細胞病以及其他免疫疾病的潛在療法。

該研究的主要作者，研究人員特里斯坦·斯科特(Tristan Scott)博士說：“我們的CRISPR-Cas9設(shè)計可能是試圖用黃油刀切成肋眼牛排與用牛排刀切成薄片之間的區(qū)別。”希望之城基因治療中心。“其他科學(xué)家試圖通過化學(xué)修飾來改善CRISPR切割，但這是一個昂貴的過程，就像在刀片上涂金剛石一樣。相反，我們設(shè)計了一把更好的剪刀，您可以在任何便利店買到。”

斯科特說，這項研究于11月6 日發(fā)表在《科學(xué)報告》上，這是科學(xué)家們第一次系統(tǒng)地研究指導(dǎo)RNA序列以對其進行改變并改善CRISPR-Cas9技術(shù)。斯科特說，希望之城的凱文·莫里斯實驗室已經(jīng)提交了一項專利申請，聲稱這種改進的CRISPR-Cas9設(shè)計可以使活性加倍，但確切數(shù)量取決于目標(biāo)位點。

這項研究只是希望之城(世界著名的癌癥，糖尿病和其他危及生命的疾病的獨立研究和治療中心)幫助開發(fā)精密醫(yī)學(xué)的眾多方式之一。它的研究人員正在建立基礎(chǔ)模塊，為基因療法配備更好的工具。

在旨在開發(fā)新療法的細胞和小鼠模型實驗中，下游效應(yīng)可能更“干凈”，因為“敲除”的靶標(biāo)被更成功地去除了。更明顯的結(jié)果可以加快從實驗室到患者病床的新療法。從理論上講，治療產(chǎn)品應(yīng)有更多成功的切法，可以轉(zhuǎn)化為更好的治療方法，但還需要進一步研究。仍然需要確定為何對CRISPR系統(tǒng)進行這種更改可以改善基因編輯的確切機理。

研究人員通過對化膿性鏈球菌細菌衍生的“反式激活CRISPR RNA”(也稱為“ tracrRNA”)進行了改變，對細胞進行了實驗，這是用于指導(dǎo)遺傳剪刀(Cas9)轉(zhuǎn)化為正確的基因序列。化膿性鏈球菌Cas9是最廣泛使用的遺傳剪刀。科學(xué)家使用了RNA蛋白質(zhì)系統(tǒng)，因為它能使活性爆發(fā)，并在引入細胞后約12小時消失，這意味著在“修復(fù)”完成后，偶然編輯人類基因組的機會會減少，Scott說過。

他們發(fā)現(xiàn)，經(jīng)修飾的tracrRNA 通過增加遺傳物質(zhì)中所需的突變來改善某些基因的沉默。在這項研究中，該靶標(biāo)是HIV生命周期的重要組成部分，即免疫CD4 + T細胞上的CCR5蛋白–目前是臨床試驗中的一個目標(biāo)，該試驗旨在重新構(gòu)建人的免疫系統(tǒng)以抵抗HIV。修飾的tracrRNA改善了該部位的切割和CCR5的失活，并有望將其轉(zhuǎn)化為對免疫系統(tǒng)的更好保護。

新設(shè)計還更好地改善了HBB基因和BCL11A位點的活性，兩者均與鐮狀細胞病有關(guān)，并且已被確定目標(biāo)，目的是針對目前無法治愈的導(dǎo)致嚴(yán)重疼痛和過早死亡的血液疾病開發(fā)療法。

斯科特說：“如果這方面的研究保持一致，并且我們可以可靠地提高遺傳剪刀的作用，那么最終結(jié)果可能是新的或改良的遺傳療法。”他補充說，他的團隊正處于漫長的科學(xué)過程的開始。