在過去的五年中，CRISPR-Cas9技術因其簡單和低成本而在基因編輯領域引起了一場革命。然而，盡管這種技術可以可靠地找到并切割目標DNA序列片段，但如預期的那樣修復這種切割是一個偶然的過程。當目標是糾正導致遺傳病的DNA中的堿基變化時，高達50%的錯誤率是一個不容忽視的問題。

現在，在一項新的研究中，由美國威斯康星大學麥迪遜分校生物醫學工程教授Krishanu Saha領導的研究小組開發了一種新方法，可以使這種修復更不容易出錯。相關研究成果于2017年11月23日在線發表在《自然通訊》雜志上，題目為《Crispr核糖核蛋白與生物素化寡核苷酸通過一個RNA適體的組裝實現精確的基因編輯》。

與標準的CRISPR技術相比，這種新方法將重寫DNA序列的概率提高了10倍，如預期的那樣準確。這些研究人員使用一種叫做RNA適體的分子膠來組裝一個完整的CRISPR修復試劑盒，并將其運輸到DNA切割位點，從而實現這種更高的修復精度。

薩哈說，“這個試劑盒不僅提供了分子剪刀，還提供了細胞修復這種DNA切割所需的正確模板。由于這種RNA適體是牢固且非常穩定的，所以我們需要的只是將這種試劑盒一次性運輸到細胞中的適當位置。”

與現有技術相比，該新方法具有幾個其他優點。首先，這種試劑盒只含有非病毒試劑，簡化了生產工藝，減少了未來基因外科臨床應用中的安全問題。其次，在該試劑盒中加入RNA適體比修飾Cas9蛋白更容易和更靈活。

論文的第一作者、薩哈實驗室的研究生賈里德卡爾森-史蒂夫默(Jared Carlson-Stevermer)說，“我們可以在這個工具包中加入其他生物分子，就像在現有的結構中加入一個額外的樂高積木。”

一個這樣的例子是添加熒光標記，這使研究人員能夠輕松識別細胞群體中所有精確編輯的DNA序列。薩哈說，“通過尋找這些熒光標簽，我們可以達到98%的準確率。”

在這項新的研究中，這些研究人員使用這種新方法來糾正來自龐貝病患者的干細胞系中的特定突變，保真度顯著提高。龐貝氏病是一種罕見的遺傳性疾病，由復雜的糖分子在器官和肌肉組織中積聚引起。

薩哈說，“這種基因手術并不缺乏候選人，因為成千上萬的疾病都是由微小的序列錯誤引起的，而這種新方法可以修復這些錯誤。我們的下一個目標是在動物模型中測試這種方法，并嘗試重寫更長的DNA片段。”

本文來自生物谷。更多信息，請下載生物谷APP()