CRISPR提供新型乙肝治療策略
日期：2015-09-10 08:50:17
目前的抗病毒療法還不能治愈乙型肝炎病毒（HBV）感染，成功根除HBV需要滅活病毒的基因組，其主要存在于宿主細胞，作為游離共價閉合環狀DNA（cccDNA），在較小的范圍內，作為染色體整合的序列。然而，新型設計酶，如CRISPR/Cas9 RNA引導的核酸酶系統，為直接攻擊HBV基因組的先進治療策略的開發，提供了技術。用于人類治療時，這種設計酶應該識別不同的HBV基因型，并造成最小的脫靶效應。延伸閱讀：Nature子刊：我科學家利用CRISPR破壞乙肝病毒。
九月三日，來自德國Heinrich Pette研究所、University Medical Center Eppendorf和German Center for Infection Research (DZIF)等處的研究人員，在Nature子刊《Scientific Reports》發表的一項研究中，在HBV基因組的S和X區中確定了交叉基因型保守的HBV序列，可被Cas9切口酶靶定進行特異性和有效的切割。這種方法不僅能破壞記者細胞系中的游離cccDNA和染色體整合HBV靶位點，而且也能破壞慢性感染和新感染肝癌細胞株中的HBV復制。這些數據表明，可以使用CRISPR/Cas9切口酶，作為HBV感染的新型治療策略。
在過去的幾年中，至少已經開發出了三種革命性的基因組編輯技術，如ZFNs、TALENs和最近的CRISPR/Cas9 RNA引導的核酸酶系統。事實上，已有研究人員利用ZFNs、TALENs和最近的CRISPR/Cas9，在不同的檢測系統中獲得了對HBV的抗病毒作用。然而，除了核酸酶的最佳傳遞、循環HBV株中最佳靶位點的保守性之外，還存在潛在脫靶效應的高度相關問題。
最近，Cas9酶的一種突變“切口酶”版本（Cas9n）已經得以描述，它能夠基于一段共表達的引導RNA（gRNA）界定的靶序列（而不是野生型酶產生的雙鏈DNA斷裂，DSBs），在特異位點引入單鏈DNA斷裂（nick）。因此，通過Cas9切口酶（Cas9n）和一對適當間距的gRNAs、兩個相鄰、相反的鏈缺口，可引起DSBs，并觸發易出錯的非同源末端連接（NHEJ）修復。重要的是，利用完整的鏈作為模板，不希望得到的脫靶缺口得到了精確修復。為此，雙切口方法可使靶向特異性提高1500倍。酶保真度的這一顯著提高，未來可用于Cas9核酸酶的治療應用，如用于慢性HBV感染的治療。
在這項研究中，研究人員調查了改進的CRISPR/Cas9切口酶系統，可選擇性地靶定和滅活記者細胞系和慢性感染的肝癌細胞株中的游離以及染色體整合的HBV序列。研究人員證明，HBV的S和X基因的兩個高度保守區域，可以用于Cas9n介導的HBV滅活，從而支持一個概念：設計酶的進一步臨床開發，最終可能根除感染患者體內的HBV。
