逆轉(zhuǎn)錄酶基因編輯技術(shù)可同時修復(fù)多個致病突變
美國科研團隊在新一期《自然·生物技術(shù)》雜志發(fā)表研究成果,他們基于逆轉(zhuǎn)錄酶開發(fā)出一種新型基因編輯技術(shù),能夠更精準、高效地同時修復(fù)哺乳動物細胞內(nèi)的多個致病突變,為廣譜基因療法的開發(fā)奠定了重要基礎(chǔ)。
圖示說明:新型逆轉(zhuǎn)錄酶基因編輯技術(shù)應(yīng)用于人類細胞。橙色標記為成功編輯位點,綠色為線粒體熒光蛋白標簽。圖片來源:得克薩斯大學(xué)奧斯汀分校
許多遺傳疾病,如囊性纖維化、血友病等,往往涉及基因組中的多個突變。更復(fù)雜的是,即使是同種疾病的不同患者,其突變組合也可能各不相同。這種多樣性使得開發(fā)通用型基因療法面臨巨大挑戰(zhàn)。
由美國得克薩斯大學(xué)奧斯汀分校和猶他大學(xué)聯(lián)合研發(fā)的這項新技術(shù),不僅能同時修正哺乳動物細胞中的多種致病突變,還成功治愈了斑馬魚胚胎中導(dǎo)致脊柱側(cè)凸的突變。這是科學(xué)家首次運用逆轉(zhuǎn)錄酶技術(shù),在脊椎動物體內(nèi)實現(xiàn)致病突變的精準修復(fù),為人類疾病治療開辟了新途徑。
研究團隊表示,現(xiàn)有基因編輯技術(shù)大多只能針對一兩個特定突變,導(dǎo)致很多患者無法獲得有效治療。而新技術(shù)能用健康DNA片段整體替換缺陷區(qū)域,如同為基因“打補丁”,可修復(fù)該片段內(nèi)的任意突變組合,不受個體遺傳差異限制,讓更多患者看到治愈希望。
相較于此前逆轉(zhuǎn)錄酶技術(shù)在哺乳動物細胞中僅1.5%的編輯效率,新技術(shù)將成功率提升至約30%。更值得一提的是,該技術(shù)可通過脂質(zhì)納米顆粒包裹的RNA遞送系統(tǒng)實現(xiàn),有效規(guī)避了傳統(tǒng)基因編輯器在遞送環(huán)節(jié)的難題。
目前,團隊正運用該技術(shù)開發(fā)治療囊性纖維化的基因療法。這種疾病已知致病突變多達千余種。傳統(tǒng)療法往往只能針對最常見突變進行優(yōu)化,而新技術(shù)能直接替換整個缺陷區(qū)域,有望讓更廣泛的患者群體受益。
來源:科技日報
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