新的基因写入技术可开发更有效、更安全的疗法

由 Marc Güell 博士领导的庞培法布拉大学(西班牙巴塞罗那)转化合成生物学实验室的一个国际多学科研究团队在科学杂志《自然通讯》上发表了一篇文章,展示了发现、切割和转移的潜力( FiCAT) 技术作为最先进的基因写入工具,开发更安全、更有效的先进疗法,以供未来在治疗选择很少的遗传和肿瘤疾病患者的临床应用中使用。

从左到右:Marc Güell、Dimitrije Ivančić、Avencia Sánchez-Mejías 和 Maria Pallarè

UPF 转化合成生物学实验室自 2017 年以来一直致力于应用于基因治疗的基因编辑和合成生物学。 FiCAT是一项重要的科学突破,旨在克服当今用于基因组编辑和的技术的当前局限性。

“随着新编辑工具的开发,人类基因组工程在过去十年取得了重大进展,但仍然存在技术差距,可以在几乎没有大小限制的情况下有效转移治疗,”该研究的主管 Marc Güell 博士说。学习。

在这项工作中,研究人员基于修饰蛋白 CRISPR-cas 和小猪 Bac 转座酶 (PB) 的组合开发了一种高效、精确的可编程基因写入技术,用于插入大小片段。该研究的共同第一作者 Maria Pallarès 博士说:“CRISPR 在编辑小片段时以其精确性而著称。然而,转座酶允许我们以不受控制的方式插入大片段。我们结合了每种技术的优点.”

“通过这种方式,FiCAT 技术使我们能够将 DNA 的大片段精确地插入到基因组中。这意味着我们可以为目前无法治疗的疾病开发治疗方案,例如杜兴氏,或一些遗传性失明病例,其中受影响的基因很大,”该小组的高级研究员兼该工作的共同主管 Avencia Sánchez-Mejías 博士断言。

他们在人类和小鼠细胞系中测试了该技术,以最少的脱靶插入实现了 5% 到 22% 的效率,并在小鼠模型的小鼠肝脏和生殖细胞中证明了体内靶基因转移。最后,他们对 FiCAT 进行了定向进化,并将效率进一步提高了 25% 到 30%。“我们一直在逐步修改酶,以便它们获得我们正在寻找的功能,选择显示更好功能的酶,”文章的共同第一作者 Dimitrije Ivančić 说。“我们的工作是一个明显的例子,表明基因组编辑背景下的酶工程具有巨大潜力,”他总结道。

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