用基因疗法瞄准疾病的驱动因素
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What is gene therapy?
基因治疗是一种相对较新的治疗方法,有可能通过编辑导致疾病的基因来改变甚至治愈疾病.
有时在出生时,整个基因或其中一个基因的一部分缺失了. Other times, over the course of a lifespan, 曾经健康的基因会发生突变,变得有缺陷. Depending on the exact problem, 现在,利用基因疗法直接治疗疾病已经成为可能 repairing a gene in the genome or through delivering 一个缺失基因的额外拷贝来表达一种具有治疗作用的蛋白质.
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Our strategies in gene therapy are two-fold; we leverage CRISPR gene editing techniques to repair broken genes and use adeno-associated viruses (AAV) to deliver therapeutic proteins, new copies of genes, 或者生物疗法——希望为罕见或慢性疾病提供长期治疗.
What is CRISPR?
CRISPR是一种编辑生物体遗传物质的突破性方法. At its core, CRISPR就像分子剪刀,可以用来精确地剪切和修改感兴趣的DNA序列. Accurate, programmable and adaptable, 这项技术已被广泛应用于生物和澳门葡京赌博游戏研究的几个领域.
CRISPR系统包含两个组成部分:分子剪刀(一种酶), 传统上是spCas9)和引导RNA (gRNA), gRNA将酶“引导”到需要修复的基因组部分. 除了将CRISPR用于基因治疗之外,澳门葡京赌博游戏还在探索它帮助创造的潜力 cell-based therapies.
More recently, 澳门葡京赌博游戏的CRISPR工具箱已经发展壮大,增加了三种新的工具和技术,这些工具和技术有可能进一步提高基于CRISPR的药物的功效和精度:主要编辑核酸酶(PEn)技术, 2iHDR, and SpOT-ON (PsCas9).
Prime Editor nuclease (PEn)
In 2022, 澳门葡京赌博游戏的科学家开发了Prime Editor核酸酶(PEn)技术,可以通过多个双链DNA修复途径有效地引入精确的基因插入. 除了提高生成插入的效率之外, 使用PEn编辑可以减少不必要的大删除, 减少脱靶效果的频率. 这种新的基因编辑方法驱动高效的基因插入, 减少不必要编辑的风险, 推进治疗用途的潜力.4
通过使用2iHDR改变DNA修复途径,并利用SpOT-ON利用高度特异性的Cas9变体, 澳门葡京赌博游戏可以以更高的精度和效率实现有针对性的基因修饰, 推动该领域的进一步发展.
什么是腺相关病毒(aav)?
AAV内的DNA可以被改造,用编码健康人类基因或其他分子的DNA序列取代其病毒遗传物质. 这些其他分子可能是一种治疗性蛋白质,在体内通常不表达, such as an antibody medicine. Alternatively, 健康基因的合成形式可以被传递以补偿存在于遗传疾病中的缺陷拷贝的存在.
aav可以提供CRISPR基因编辑组件,然后纠正一个人自己的基因.
共同推进基因治疗
Collaborating for success
References
1. Coelho, M.A., De Braekeleer, E., Firth, M. et al. CRISPR GUARD使用短向导rna保护脱靶位点免受Cas9核酸酶活性的影响. Nat Commun 11, 4132 (2020). http://doi.org/10.1038/s41467-020-17952-5.
2. Akcakaya, Pinar, Maggie L. Bobbin, Jimmy A. 郭,Jose Malagon-Lopez, Kendell Clement, Sara P. Garcia, Mick D. Fellows, et al. 2018. 没有可检测的全基因组脱靶突变的体内CRISPR编辑.” Nature 561 (7723): 416–19.
3. Wienert, Beeke, Stacia K. Wyman, Christopher D. Richardson, Charles D. Yeh, Pinar Akcakaya, Michelle J. Porritt, Michaela Morlock, et al. 2019. 使用DISCOVER-Seq在体内无偏检测CRISPR脱靶.” Science 364 (6437): 286–89.
4. Peterka M, Akrap N, Li S, Wimberger S,等. 利用DSB修复促进高效同源依赖和独立的引物编辑. Nature Communications 2022; March 24th
5. 温伯格S, Akrap N, Firth M,等. 同时抑制DNA-PK和Polϴ提高了基因组编辑的整合效率和精度. Nat Commun. 2023;14(1):4761. Published 2023 Aug 14. doi:10.1038/s41467-023-40344-4
6. Bestas, B., Wimberger, S., Degtev, D. et al. 一种II-B型Cas9核酸酶,体内脱靶量最小,染色体易位减少. Nat Commun 14, 5474 (2023). http://doi.org/10.1038/s41467-023-41240-7
Veeva ID: Z4-54364
筹备日期:2023年9月