使用CRISPR / CAS9来编辑基因组的疾病

由肯德尔摩根

CRISPR治愈了老鼠的白内障毫无疑问,CRISPR / CAS9技术一直是基因组编辑领域的突破。现在有两项研究报告细胞干细胞上个月的研究显示,这种在实验室中已经非常有用的工具,也有可能在临床应用。

中国科学院李锦松领导的研究小组发现,如果小鼠的一个导致白内障的基因发生了显性突变,那么可以通过共注射Cas9 mRNA和一种针对突变等位基因的单导RNA来拯救小鼠。荷兰Hubrecht研究所的Hans Clevers领导的一个独立团队使用了CRISPR / Cas9基因组编辑通过在囊性纤维化患者培养的肠干细胞中矫正囊性纤维化跨膜导体受体(CFTR)的系统。

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CRISPR来拯救我们

“当我看到这两篇论文时,我真的很兴奋,”加州大学伯克利分校的Jennifer Doudna说Addgene储户和克里普尔特专家没有参与任何一项研究。“它们是第一次直接证明使用基因组对纠正两种疾病的纠正点突变,具有真正的表型效应。”

与其他基因组编辑技术相比,CRISPR/Cas9的区别在于它的易用性。杜德纳解释说:“这是一项非常简单的技术。”他认为Addgene公司在这项技术的发展过程中发挥了重要作用现成的。“这就是为什么我们看到不同的实验室为不同的应用采用了这项技术。”

李的团队注意到CRISPR/Cas9已被用来在各种生物中产生突变,但它尚未实现有效地纠正疾病的可能性。研究人员选择探讨其小鼠的潜力,其具有由已知的基因的单一拷贝引起的主要性白内障障碍Crygc。研究人员治愈了24只老鼠的疾病。

与此同时,Hans Clevers和他的同事们将CRISPR应用于疾病矫正从两个囊性纤维化患者身上分离的成体干细胞。他们能够证明该基因在克隆扩增类器官中的功能纠正。

“成体干细胞中的CRISPR具有巨大的潜力,因为成体干细胞在类器官培养中的基因组是稳定的,”囊性纤维化报告的第一作者Gerald Schwank说。“与诱导多能干细胞相比,这是一个很大的优势。诱导多能干细胞需要经历一个危机阶段,在这个阶段它们需要‘收集’大量突变。”

然而,囊性纤维化可能不是基因治疗的最佳选择,因为这种疾病会影响多个器官系统。然而,这些发现是使用CRISPR纠正单基因情况的原则证明。

CRISPR生物学存在的障碍

“我认为绝对可能在不久的将来使用Crisp来治愈遗传疾病,”虽然有些东西首先出发。

脱靶效应的可能性是一个主要限制。该程序也需要完善,直到修复效率接近100%。

杜德纳说:“我们需要确保它足够准确,足够高效,以便进行修复。”“而且申请也不会太难。这些论文表明,它可能足够有效,可以考虑作为一种治疗方法。”

她说,还有许多关于CRISPR/Cas生物学的基本问题有待回答,这些细节将继续是她的加州实验室和许多其他实验室的主要关注点。“这些脱靶效应很重要,”她说。“我们也真的需要了解如何修复乳沟。”这些见解对于科学家影响编辑效率的能力至关重要。

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参考

1.吴宇轩等。“通过使用CRISPR/Cas9纠正小鼠的遗传疾病。”细胞干细胞。13659 -662(2013年12月5日)。

2.Gerald Schwank等人。CRISPR/Cas9对囊性纤维化患者肠道干细胞样器官的CFTR功能修复细胞干细胞。13653 -658(2013年12月5日)。

主题:CRISPR,CRISPR治疗应用

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