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前沿 | 超越“基因魔剪”crispr-凯发k8一触即发

2023-07-05 09:07:10 4

通过基因疗法改变血红蛋白基因,或可治愈镰状细胞病(scd)和β地中海贫血。据3日发表在《自然·遗传学》上的论文,美国圣裘德儿童研究医院、麻省理工学院博德研究所和哈佛大学科学家使用腺苷碱基编辑器,在scd患者细胞中重新启动胎儿血红蛋白的表达。与使用crispr-cas9基因组编辑技术相比,该方法能使胎儿血红蛋白的表达水平更高、更稳定且更均匀。

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研究人员在圣裘德儿童研究医院实验室工作。图片来源:美国圣裘德儿童研究医院

scd和β地中海贫血是两种常见的危及生命的贫血病,困扰着全球数百万人。血红蛋白是编码携带氧气的蛋白分子,成人血红蛋白的一个亚基的基因突变导致了这些疾病。

成人血红蛋白主要在新生儿出生后表达,含有4个蛋白质亚基,即两个β-珠蛋白和两个α-珠蛋白。β-珠蛋白基因的突变会导致镰状细胞病和β-地中海贫血。但人类还有另一个血红蛋白亚单位基因,即γ-珠蛋白,它在胎儿发育过程中表达。γ-珠蛋白与α-珠蛋白结合形成胎儿血红蛋白。正常情况下,在出生前后,γ-珠蛋白的表达被关闭,而β-珠蛋白被打开,从胎儿血红蛋白切换到成人血红蛋白。

现在,研究人员找到并优化了有效提高胎儿血红蛋白水平的基因编辑技术。腺苷碱基编辑引入的突变,重新启动γ-珠蛋白基因,从而增加胎儿血红蛋白的产生,这可有效地替代有缺陷的成人血红蛋白的产生。研究发现,在γ-珠蛋白启动子中最有效的位点使用碱基编辑,可实现比crispr-cas9编辑高2—4倍的血红蛋白水平。

圣裘德医院血液科主任米切尔·韦斯医学博士表示,γ-珠蛋白基因是碱基编辑的良好靶点,因为有些非常精确的突变可在新生儿出生后重新激活其表达,这有望成为治疗导致scd和β-地中海贫血的所有突变的强大工具。(来源:科技日报)

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