科學家調整CRISPR基因編輯工具 通過RNA解決肌肉萎縮症問題

我們已經看到了CRISPR基因編輯工具通過靶向和替換特定的DNA片段,可以帶來更好的健康結果的強大方法,但加州大學聖迭戈分校(UCSD)的科學家一直在探索一種不同的方法。通過使用該技術來代替靶向RNA,研究人員已經證明了一種破壞這種分子的有毒積累的能力,這可能為肌肉萎縮症和相關疾病的新療法鋪平道路。

科學家調整CRISPR基因編輯工具  通過RNA解決肌肉萎縮症問題

這項新研究建立在2016年發表的一項研究基礎上,UCSD的科學家表明,CRISPR工具可以用來靶向活細胞中的RNA。RNA作為信使服務,將我們基因的信息傳達給細胞生產蛋白質的「機器」,它的位置以及它在細胞中的傳播方式可以決定這一重要功能的執行情況。

當RNA沒有遵循正確的路徑或最終在一個不應該的位置結束時,它可能會導致問題。研究已經將錯位的RNA與包括自閉症和癌症在內的一系列疾病聯系起來,因此在活細胞中靶向它的能力是向前邁出的重要一步。

當CRISPR用於靶向DNA時,科學家們使用一塊設計為模仿目標基因序列的RNA,它引導一種稱為Cas9的酶到所需位置。一旦到了那里,酶就會切割DNA並使基因失活,這一斷裂就可以被新的版本所取代。

UCSD團隊與Locanabio公司和佛羅里達大學的合作者一起,能夠對這一系統進行改變,設計出一種短核酸,與引導RNA一起尋找RNA分子來代替,科學家們稱這種技術為RNA靶向Cas9。科學家們現在已將注意力轉向開發肌營養不良症1型的新療法,該病是成人發病的肌肉萎縮症中最常見的類型。

這種疾病的患者繼承了重復的DNA片段,這些片段會導致重復性RNA的毒性積累,從而導致肌肉的惡化和越來越弱的疾病特徵。科學家們開始探索他們的RNA靶向的Cas9是否可以用來清除這種麻煩的廢物。

實驗是在疾病的小鼠模型上進行的,研究人員給齧齒類動物注射了一種新版的基因療法,涉及病毒載體和RNA指南,以靶向重復的RNA。研究團隊發現,只需一劑就能幫助動物擺脫有毒RNA的堆積,並持續逆轉肌營養不良症的幾乎所有症狀。

該團隊認為,這表明其RNA靶向Cas9基因治療技術可以被證明是治療肌營養不良症1型的有力方法。而這種RNA的毒性堆積與其他一些無法治癒的疾病有關,因此該技術可能具有更大的潛力。

「許多其他嚴重的神經肌肉疾病,如亨廷頓病和肌萎縮側索硬化(ALS),也是由類似的RNA堆積引起的,」研究高級作者Gene Yeo說。「這些疾病還沒有治癒的方法。」

該研究發表在《自然-生物醫學工程》雜志上。

來源:cnBeta