暨大学者Cell Stem Cell上点评CRISPR人体胚胎编辑

日期: 2017年09月29日


    

导读:近期,一组研究人员利用CRISPR-Cas9基因编辑技术在人体胚胎中纠正了引发肥厚型心肌病的基因突变,这是第一次成功利用CRISPR-Cas9技术在人类早期胚胎发育过程中修复疾病基因突变(公布于Nature杂志),令不少人激动不已。今天,赛业小编为您推荐“暨大学者Cell Stem Cell上点评CRISPR人体胚胎编辑”,详情如下:


8月初,一组研究人员利用CRISPR-Cas9基因编辑技术在人体胚胎中纠正了引发肥厚型心肌病的基因突变,这是第一次成功利用CRISPR-Cas9技术在人类早期胚胎发育过程中修复疾病基因突变(公布于Nature杂志),令不少人激动不已。


来自暨南大学粤港澳中枢神经再生研究院,埃默里大学的李施华(Shihua Li,音译)教授,李晓江(Xiao-Jiang Li,音译)教授本月在Cell Stem Cell杂志上发文:“CRISPR: Established Editor of Human Embryos?”,点评了这一最新成果。


之前的文章主要是针对的是一种称为MYBPC3的基因突变,这种突变导致心脏肌肉增厚,从而引发肥厚型心肌病(HCM)。实验结果表明,在实验组中的58个受试胚胎中,有42个胚胎没有携带肥厚型心肌病致病基因突变,占比74.2%。如前所述,如果不进行基因编辑处理,在50%精子正常的情况下,受精卵正常的概率是50%。也就说,这项研究通过基因编辑将产生完全正常的胚胎的比例从50%提高到了74.2%。而另外27.6%也就是16个胚胎引入了一些非预期的插入或缺失突变。


这项研究被认为从两个方面取得了新突破:一是该实验的胚胎数量最多,超过了之前报道的别国科学家编辑的胚胎数;二是实验证明,在纠正导致遗传性疾病的缺陷基因过程中,CRISPR技术既安全又高效。


此前的一些胚胎编辑实验,科学家们认为由于胚胎数量的局限,实验结果显示,CRISPR编辑胚胎既能带来脱靶效应,在错误位点编辑基因,具有“不安全性”;又不能对所有胚胎细胞的目标DNA进行编辑,一部分没有成功编辑的细胞“混杂”其中,意味着CRISPR编辑胚胎的效率不高,不能100%编辑。


而新研究证明CRISPR技术在编辑胚胎时完全能避免脱靶性副作用和没被编辑细胞的“混杂”,研究人员通过向即将开始受精形成胚胎的卵细胞注射可编辑基因的化学物质,从原理上证明,CRISPR编辑胚胎完全可行。新研究比之前的任何同类研究都更进了一步。


李晓江教授研究组今年6月也发表了一项通过CRISPR-Cas9基因编辑技术治疗亨廷顿舞蹈症的新成果:研究人员在9个月大的亨丁顿舞蹈症模式小鼠中利用通过一种病毒载体运送的CRISPR/Cas9切除它们的脑细胞中的mHTT基因的一部分。几周后,在大脑中接受这种病毒载体注射的地方,这些蛋白聚集物几乎消失了。此外,这些小鼠的运动能力得到改善,不过没有恢复到健康小鼠的水平。


这项研究中使用的亨丁顿舞蹈症模式小鼠具有一个人mHTT基因,用于替换其体内一个正常的亨廷顿蛋白编码基因(normal huntingtin, nHTT)拷贝。在大约9个月大的时候,运动问题和mHTT蛋白聚集就能够在这些小鼠中观察到。这些研究人员之前已证实4个月以上大的小鼠并不需要nHTT基因来保持健康,这提示着在成年人中采用旨在关闭这个基因两个拷贝的治疗策略可能是安全的。


为了让CRISPR/Cas9进入脑细胞,这些研究人员利用了一种广泛使用的基于腺相关病毒AAV)的基因治疗载体。他们将携带CRISPR/Cas9的AAV病毒载体注射到9个月大的亨丁顿舞蹈症模式小鼠的大脑纹状体区域中。纹状体是大脑中一个控制身体运动和运动功能的区域。


李晓江教授表示尽管还需开展安全性和长期效果测试,但是这些发现为治疗亨丁顿舞蹈症和其他的遗传性神经退行性疾病打开新的途径。


作者简介:


Shihua Li教授是目前国际神经生物学领域知名的华人科学家之一,现任美国埃默里大学教授,主要研究方向为神经退行性疾病发病机制。目前专注于亨廷顿舞蹈症,一种常染色体显性遗传性疾病的发病机制研究,相关研究成果近期在Neuron发表,并得到了国际同行的高度关注和认可。擅长遗传操作的动物模型构建、分子和细胞水平分析蛋白质的转运等技术。以通讯作者在Neuron、Nature Neuroscience、J Clin Invest、PNAS等国际著名刊物发表研究性文章40余篇。


原文标题:


CRISPR: Established Editor of Human Embryos?


来源:生物通——由赛业生物科技有限公司转载发布

  

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