CRISPR-Cas9是細(xì)菌在漫長(zhǎng)的進(jìn)化史中演化出的重要防御機(jī)制。這個(gè)監(jiān)控體系能夠根據(jù)引導(dǎo)RNA的指示，靶標(biāo)并降解入侵者的遺傳物質(zhì)。現(xiàn)在，CRISPR-Cas9已經(jīng)成為了炙手可熱的基因組編輯工具。
多倫多病童醫(yī)院的科學(xué)家們對(duì)CRISPR-Cas9進(jìn)行改造，并將其用于基因表達(dá)調(diào)控。他們成功在杜氏肌營(yíng)養(yǎng)不良患者的細(xì)胞中恢復(fù)了蛋白功能，這一成果zui近發(fā)表在American Journal of Human Genetics雜志上。
CRISPR-Cas9是細(xì)菌在漫長(zhǎng)的進(jìn)化史中演化出的重要防御機(jī)制。細(xì)菌免疫系統(tǒng)的天然蛋白Cas9，能像分子剪刀一樣切割或編輯特定的DNA片段。這一系統(tǒng)被視為基因組工程領(lǐng)域的革命性工具，常用來失活基因或者校正基因序列。不過，去除核酸酶活性的Cas9還可以有效調(diào)節(jié)目標(biāo)基因的活性。
多倫多病童醫(yī)院的研究人員通過這種途徑，在杜氏肌營(yíng)養(yǎng)不良患者的細(xì)胞中提升了蛋白u(yù)trophin的表達(dá)水平。杜氏肌營(yíng)養(yǎng)不良DMD是一種常見的神經(jīng)肌肉疾病，患者嚴(yán)重缺乏蛋白dystrophin。幸運(yùn)的是，骨骼肌蛋白u(yù)trophin能夠補(bǔ)償這樣的缺陷。（延伸閱讀：Nature醫(yī)學(xué)顛覆性文章：DMD其實(shí)是干細(xì)胞?。?/span>
研究人員發(fā)現(xiàn)，用sgRNA靶標(biāo)啟動(dòng)子A或B可以顯著提高utrophin的表達(dá)水平，使這種蛋白增加1.7 -2.7倍或3.8 -6.9倍。值得注意的是，就算utrophin只增加1.7倍也能使β-dystroglycan得到恢復(fù)。
這項(xiàng)研究表明，CRISPR治療有望恢復(fù)DMD中的蛋白功能，是一種很有潛力的治療策略。目前zui大的挑戰(zhàn)是想辦法將這一策略用于人類患者，Cohn及其同事正在積極開發(fā)相應(yīng)的小鼠模型。
以其他技術(shù)為基礎(chǔ)的個(gè)性化基因編輯治療，也陸續(xù)取得了一些勝利。舉例來說，上個(gè)月有醫(yī)生用TALEN操縱細(xì)胞DNA，建立了基因編輯的供體T細(xì)胞，將其武裝起來對(duì)抗白血病。他們用這些細(xì)胞治療了一名年僅一歲的白血病患者。這個(gè)孩子已經(jīng)戰(zhàn)勝了癌癥，目前表現(xiàn)良好。此外，還有研究者用鋅指核酸酶治療HIV，并且取得了初步勝利。
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