武大、復旦等單位用CRISPR治療遺傳疾病

日期：2016-09-01 09:14:02

PRKAG2心臟綜合征是由PRKAG2基因突變造成的常染色體顯性遺傳疾病，包括家族性心室預激、傳導系統病變及心肌肥厚，患者往往會出現室性心動過速和進程性心力衰竭。PRKAG2心臟綜合征很難治療，需要進行心臟移植。

武漢大學、中科院和復旦大學的研究人員建立了PRKAG2心臟綜合征小鼠模型，并通過CRISPR/Cas9基因組編輯成功校正了小鼠的PRKAG2突變。這項研究于八月三十日發表在Cell Research雜志上，文章通訊作者是復旦大學附屬中山醫院的主任醫師顏彥（Yan Yan）和武漢大學生命科學學院的宋保亮（Bao-Liang Song）教授。

宋保亮原任職于中科院上海生命科學院生物化學與細胞生物學研究所，是科技部重大蛋白質研究計劃首席科學家。2014年39歲的宋保亮受聘于武漢大學生命科學學院成為最年輕的院長。其主要研究方向是從事與心腦血管疾病發生密切相關的膽固醇代謝平衡調控研究。

研究人員在家族性預激綜合征（WPW）中鑒定了PRKAG2的H530R突變。他們在此基礎上構建了攜帶H530R PRKAG2的小鼠模型。研究顯示，這些小鼠能夠反映包括心肌肥厚和糖原貯積在內的人類癥狀，說明H530R與PRKAG2心臟綜合征的確有因果關系。

研究人員將CRISPR/Cas9與AAV9載體結合起來進行活體基因編輯。該系統能夠破壞帶有H530R突變的PRKAG2等位基因，同時不影響野生型等位基因。這項研究表明，在小鼠出生第4天或42天一次性注射AAV9-Cas9/sgRNA，可以顯著恢復小鼠心臟的形態和功能。研究人員指出，活體CRISPR/Cas9基因組編輯是一個有效的工具，能通過選擇性破壞致病突變治療PRKAG2心臟綜合征和其他顯性遺傳的心臟病。

細菌一直在與病毒或入侵核酸進行斗爭，為此它們演化出了多種防御機制，CRISPR-Cas適應性免疫系統就是其中之一。規律成簇的間隔短回文重復CRISPR與內切酶Cas的組合，可以在引導RNA的指引下，靶標并切割入侵者的遺傳物質。2012年研究者們利用這一特點，將CRISPR系統發展成了強大的基因組編輯工具。

諾如病毒（Norovirus）是造成腹瀉的一種常見病毒，但科學家們對其致病機制一直知之甚少，因為這種病毒無法在實驗室中培養。現在，華盛頓大學的研究人員通過CRISPR-Cas9技術鑒定了諾如病毒入侵細胞所需的蛋白。這一重要發現于八月十八日發表在Science雜志上。

艾滋病在世界范圍內廣泛傳播，嚴重威脅著人類健康和社會發展，一直受到人們的高度重視。HIV-1是引起艾滋病的主要病原體。Temple大學的研究人員首次使用CRISPR-Cas9基因編輯技術，成功從活體動物基因組中切除了HIV-1 DNA。這一突破性研究發表在Gene Therapy雜志上，是通過基因編輯治療HIV的關鍵一步。

西尼羅河病毒感染往往伴隨著大量的神經細胞死亡。然而，人們對這種病毒誘導細胞死亡的機制還并不了解。德州理工大學的Haoquan Wu和N. Manjunath領導研究團隊，開發了一個基于CRISPR-Cas9的篩選方法，鑒定了WNV誘導細胞死亡所必需的基因。這項研究發表在Cell Reports雜志上。