大突破DNA編輯技術能幫助失明動物恢復視力

1、.#:第3頁大打破DNA編輯技術能幫助失明動物恢復視力薩克生物研究學院Salk Institute的研發(fā)人員最近在基因編輯領域獲得了重大打破，他們首次將目的位置的DNA嵌入了非分裂細胞，而此種細胞是成年人器官和組織的重要組成部分。開發(fā)團隊表示，這項新技術能讓失明的嚙齒動物部分恢復視覺反響。借助這項打破，研究人員可以大大拓寬根底研究的途徑并開發(fā)出多種新型治療方式，造福那些患有視網膜神經疾病的患者?！澳荛_發(fā)出這項新技術，我們感到很榮幸，因為這是前人無法實現(xiàn)的重大打破，薩克生物研究所基因表達實驗室的Belmonte教授說道，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?！叭祟惖谝淮螌NA

2、嵌入了非分裂細胞，將來該技術將有廣闊的應用前景。此前，修改DNA的技術，如CRISPR-Cas9系統(tǒng)，只有在分裂細胞中才能起效。薩克生物研究學院的研發(fā)人員表示，在執(zhí)行DNA嵌入分裂細胞的任務時，新技術的效能是其他技術的十倍，因此在研究和醫(yī)藥上該技術都是個潛力十足的好工具。更重要的是，薩克生物研究學院的新技術打破了本來分裂細胞的限制，因此研究人員可以準確的將DNA嵌入那些之前無法觸及的地方，如眼睛、大腦、胰腺或心臟，在治療中各種新療法會大量涌現(xiàn)。DNA修復是如何實現(xiàn)的？在開發(fā)新技術的過程中，研究人員用到了細胞DNA修復途徑，也就是醫(yī)學上所說的“非同源性末端接合NHEJ。這種方法能通過對原始鏈末端

3、的接合實現(xiàn)常規(guī)DNA斷裂的修復。同時，研究人員還用到了現(xiàn)有的基因編輯技術，最終成功將新的DNA準確的潛入了非分裂細胞中的既定位置?！袄肗HEJ通路插入新的DNA是基因組編輯領域一項革命性的成果，絕對是前無古人的。Keiichiro Suzuki說道，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機制，以便與CRISPR-Cas9系統(tǒng)搭配使用。研究人員創(chuàng)立了一個由核酸雞尾酒組成的定制版插入包insertion package，并稱其為同源非依賴性靶向嵌入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元胚胎干細胞中提取中?！斑@可能是HITI在非分裂細胞中發(fā)揮作用的首個跡象。論文另一位第一作者Jun Wu說道。隨后，研究小組又將這一構造嵌入了成年小鼠mice的大腦中。盲鼠復明了嗎？為了檢驗HITI用于基因替代療法的可能性，研究小組還在色素性視網膜炎大鼠rats模型中測試了這一技術。這是一種遺傳性視網膜退化疾病，它可以導致人類失明?？茖W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膜炎時遭到損傷的基因之一。當大鼠8周時，研究人員開場分析這一基因編輯過程的效果。結果發(fā)現(xiàn)，實驗動物已經獲得了一定的視覺反響。后續(xù)的一些測試說明，大鼠的視網膜細胞正在痊愈?！拔覀兇_實可以改善這些盲鼠的實力，論文第一作者Reyna Hernandez-Benitez說道?！皩嶒灣晒φf明該技術前景廣闊。下一步該團隊將提升HITI的嵌入效率。HITI技術的“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)平安性和效能的進步，HITI的效果也會隨之改變?！叭缃裎覀兪治盏倪@項技術可以修改非