科學家們開發了基因編輯工具，可以治療由基因突變引起的許多疾病

編輯活生物體基因的能力提供了治療大量遺傳病的機會。然而，許多類型的基因編輯工具無法針對dna的關鍵區域，而創建這樣一種技術一直是困難的，因為活的組織包含不同類型的細胞。

現在，Salk研究所的研究人員開發了一種新的工具-叫做Sati-來編輯小鼠基因組，使該團隊能夠針對廣泛的突變和細胞類型。新的基因組編輯技術細胞研究在2019年8月23日，可以擴大使用範圍廣泛的基因突變條件，如亨廷頓病和罕見的早衰綜合症，早衰症。

「這項研究表明，Sati是一種強大的基因組編輯工具，」Salk基因表達實驗室的教授、這篇論文的高級作者胡安·卡洛斯·伊茲皮亞·貝爾蒙特(Juan Carlos Izpiua Belmonte)說。「這可能有助於制定有效的策略來替換許多不同類型的突變，並為使用基因組編輯工具治療廣泛的遺傳病打開了大門。」

修飾DNA的技術-尤其是CRISPR-Cas9系統-通常最有效地分裂細胞，比如皮膚或腸道中的細胞，利用細胞正常的DNA修復機制。IzpiuaBelmonte實驗室先前表明，他們基於crispr/ca 9的基因編輯技術，稱為hiti(用於同源無關的靶向整合)，可以同時針對分裂細胞和非分裂細胞。蛋白質編碼區域的功能就像製作蛋白質的食譜，而被稱為非編碼區的區域則是決定要做多少食物的廚師。這些非編碼區佔DNA的絕大多數(~98%)，調控著許多細胞功能，包括關閉和打開基因，因此可能成為未來基因治療的一個有價值的靶點。

「我們試圖創造一種多功能的工具來針對這些非編碼區的dna，這不會影響基因的功能，並使廣泛的突變和細胞類型成為目標，」該論文的第一作者和izpiua belmonte實驗室的博士後研究員Mako Yamamoto說。「作為概念的證明，我們重點研究了一種由突變引起的小鼠過早衰老的模型，這種突變很難用現有的基因組編輯工具修復。」

新的基因敲入方法，科學家稱之為Sati(細胞間線性化的單同源臂介導的內含子靶向整合)是以前Hiti方法的一個進步，使它能夠針對基因組的其他區域。Sati的工作方式是將問題基因的正常拷貝插入突變位點之前的dna非編碼區。然後，這個新基因通過幾條DNA修復途徑之一與舊基因一起整合到基因組中，減輕了原突變基因對生物體的有害影響，而不會造成與完全替換基因相關的損害。

科學家們測試了由LMNA基因突變引起的有早衰症的活小鼠的Sati技術。人類和患有早衰症的老鼠都表現出早衰、心功能不全和由於一種叫做孕激素的蛋白質的積累而大大縮短壽命的跡象。利用SATI技術，將LMNA基因正常拷貝插入小鼠體內。研究人員能夠觀察到包括皮膚和脾臟在內的幾個組織中衰老的特徵，以及壽命的延長(與未治療的早衰小鼠相比，增加了45%)。如果翻譯成人類，壽命也會延長十多年。因此，Sati系統代表了第一種能夠針對多種組織類型的DNA非編碼區的活體基因校正技術。

接下來，研究小組的目標是通過增加加入新DNA的細胞數量來提高SATI的效率。

論文的第一作者雷納·埃爾南德斯·貝尼特斯(Reyna Hernandez-Benitez)說：「具體來說，我們將調查DNA修復所涉及的細胞系統的細節，以進一步完善Sati技術，以更好地糾正DNA。」她是Izpiua Belmonte實驗室的博士後研究員。

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