CRISPR系統(tǒng)無疑是當(dāng)下最熱的基因編輯平臺(tái)了。然而，離開CRISPR，基因編輯技術(shù)是否能正常發(fā)展甚至于發(fā)展更好呢？近日，來自美國希望之城國家醫(yī)療中心的科學(xué)家就新發(fā)現(xiàn)了一種可定位為下一代基因療法基礎(chǔ)的基因編輯工具，或能精準(zhǔn)地糾正某些遺傳缺陷，并用于遺傳及后天疾病的治療中。
7月16日，發(fā)表在《PNAS》上題為“Stem cell-derived clade F AAVs mediate high-efficiency homologous recombination-based genome editing”的這份概念驗(yàn)證研究顯示，這一有希望的新基因編輯平臺(tái)，最終可能被用于治療鐮狀細(xì)胞病、血友?。ㄒ环N降低血液凝結(jié)能力的疾病）和其他遺傳疾病。
非CRISPR的新編輯平臺(tái)
據(jù)研究人員介紹，他們開發(fā)出的這款新型基因組編輯平臺(tái)是基于一個(gè)稱為腺相關(guān)病毒( AAV )的非致病病毒家族，使用人類血液和組織以及臨床前模型進(jìn)行測試。
文章作者、美國希望之城國家醫(yī)療中心的外科教授Saswati Chatterjee及其團(tuán)隊(duì)從AAV家族中獲取一個(gè)亞群——AAVHSCs（來源于人類干細(xì)胞），他們發(fā)現(xiàn)，AAVHSCs有能力將正確的DNA序列有效地傳遞到體內(nèi)目標(biāo)細(xì)胞的細(xì)胞核內(nèi)。通過同源重組過程（發(fā)生在非姐妹染色單體（sister chromatin) 之間或同一染色體上含有同源序列的DNA分子之間或分子之內(nèi)的重新組合），這些校正序列取代了基因組中致病的基因突變。鑒于這一“糾正”發(fā)生在基因水平，所以理論上治療是“一勞永逸”的。
Chatterjee解釋道：“雖然將病毒注入人體聽起來可能令人擔(dān)憂，但大部分人已經(jīng)接觸過AAV病毒，且對(duì)他們的正常生活沒有產(chǎn)生有害影響。”
“以AAVHSC為基礎(chǔ)的編輯載體，只要一次施用，就能有效地編輯基因組。”Chatterjee說，“我們希望利用這些特性，能夠在全球范圍內(nèi)發(fā)展廣泛且容易獲取的基因組編輯技術(shù)，用以治療遺傳病。”
據(jù)悉，這款編輯平臺(tái)可在干細(xì)胞和成熟細(xì)胞（包括成人肝 臟和肌肉細(xì)胞）中有效工作。
“成功利用AAV有望革新基因編輯。我們正試圖為另一個(gè)里程碑式的治療打下基礎(chǔ)。”這項(xiàng)研究的合著者、醫(yī)學(xué)博士Yuman Fong說，“改變遺傳疾病進(jìn)程的潛力是巨大的。將正確的AAV與血液干細(xì)胞配對(duì)將成為精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)的工具技術(shù)，是醫(yī)學(xué)治療的下一前沿。”
相關(guān)進(jìn)展
據(jù)了解，今年Chatterjee從加州再生醫(yī)學(xué)研究所（California Institute of Regenerative Medicine）獲得了200萬美元的資助，用于開發(fā)血友病A的永久療法。
另外，希望之城國家醫(yī)療中心已于2016年5月獨(dú)家授權(quán)同源醫(yī)療公司（Homology Medicines）使用先進(jìn)的AAV基因編輯技術(shù)。Chatterjee擔(dān)任同源醫(yī)療的科學(xué)聯(lián)合創(chuàng)始人兼科學(xué)咨詢委員會(huì)主席。該公司于2018年3月上市，目前已與諾華展開合作。
今后，Chatterjee和她的同事仍有許多工作要做，包括解析這個(gè)平臺(tái)運(yùn)作的細(xì)節(jié)，以及將其臨床轉(zhuǎn)化。
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