Nature Biotechnology發表基因組編輯新成果
日期：2015-11-10 08:52:08
南加州大學和Sangamo公司的研究團隊在Nature Biotechnology雜志上發表文章，描述了對造血干/祖細胞（HSPC）進行基因組編輯的更有效方法。文章的第一作者是南加州大學的Colin M. Exline博士和Sangamo BioSciences公司的Jianbin Wang博士。
“使用造血干/祖細胞的基因療法在治療血液疾病和免疫系統疾病（比如HIV）中有很大的潛力，”文章的共同通訊作者，南加州大學的Paula Cannon教授說。“基因組編輯技術可以向這些細胞引入非常精確的改變，修復引發疾病的遺傳學突變，”人類HSPC屬于未分化的細胞，能夠有效生成所有類型的血細胞。雖然靶向性基因治療在臨床上前景廣闊，但是對人類HSPC進行基因組編輯還存在一定的挑戰。
為此，Cannon教授與Sangamo公司展開了合作。他們使用被稱為鋅指核酸酶（ZFN）的遺傳學剪刀，在精確位置切割細胞的DNA。正常情況下細胞會以一個拷貝的切割DNA作為模板，對DNA斷裂進行修復。這一過程中有可能引入新DNA序列，最終實現基因編輯。
為了給細胞提供靶向性核酸酶和新DNA模板，人們一直在開發各種各樣的遞送載體（包括病毒和mRNA）。Cannon等人建立了一個更加有效的遞送體系。他們用腺相關病毒（AAV）血清型6遞送DNA修復模板，這種病毒載體具有進入HSPC的天然能力。他們還發現，以mRNA分子的形式遞送ZFN，可以在不干擾HSPC的情況下進行DNA剪切和修復，因為mRNA的壽命很短。
研究人員將上述遞送方法結合起來，在人類HSPC中精確插入一個基因，達到了前所未有的效率（15%-40%）。隨后，他們將經過編輯的人類HSPC移植到免疫缺陷小鼠中。研究顯示，這些細胞能夠在體內蓬勃生長，并且分化成為不同類型的血細胞。值得注意的是，DNA編輯在這些血細胞中全部得以保留。
“我們的工作為人們提供了將基因組編輯技術用于HSPC的新策略，”文章的另一位通訊作者，Sangamo 公司的Michael C. Holmes博士說。“這將顯著推動基因組編輯在治療人類血液疾病和免疫系統疾病中的應用。”
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