大突破DNA编辑技术能帮助失明动物恢复视力

1、.#:第3页大打破DNA编辑技术能帮助失明动物恢复视力萨克生物研究学院Salk Institute的研发人员最近在基因编辑领域获得了重大打破，他们首次将目的位置的DNA嵌入了非分裂细胞，而此种细胞是成年人器官和组织的重要组成部分。开发团队表示，这项新技术能让失明的啮齿动物部分恢复视觉反响。借助这项打破，研究人员可以大大拓宽根底研究的途径并开发出多种新型治疗方式，造福那些患有视网膜神经疾病的患者。“能开发出这项新技术，我们感到很荣幸，因为这是前人无法实现的重大打破，萨克生物研究所基因表达实验室的Belmonte教授说道，包含他们新发现的论文刚刚在本月16日登上了?自然?杂志。“人类第一次将DNA

2、嵌入了非分裂细胞，将来该技术将有广阔的应用前景。此前，修改DNA的技术，如CRISPR-Cas9系统，只有在分裂细胞中才能起效。萨克生物研究学院的研发人员表示，在执行DNA嵌入分裂细胞的任务时，新技术的效能是其他技术的十倍，因此在研究和医药上该技术都是个潜力十足的好工具。更重要的是，萨克生物研究学院的新技术打破了本来分裂细胞的限制，因此研究人员可以准确的将DNA嵌入那些之前无法触及的地方，如眼睛、大脑、胰腺或心脏，在治疗中各种新疗法会大量涌现。DNA修复是如何实现的？在开发新技术的过程中，研究人员用到了细胞DNA修复途径，也就是医学上所说的“非同源性末端接合NHEJ。这种方法能通过对原始链末端

3、的接合实现常规DNA断裂的修复。同时，研究人员还用到了现有的基因编辑技术，最终成功将新的DNA准确的潜入了非分裂细胞中的既定位置。“利用NHEJ通路插入新的DNA是基因组编辑领域一项革命性的成果，绝对是前无古人的。Keiichiro Suzuki说道，他是本篇论文的第一作者。首先，研究小组着手优化现有的NHEJ机制，以便与CRISPR-Cas9系统搭配使用。研究人员创立了一个由核酸鸡尾酒组成的定制版插入包insertion package，并称其为同源非依赖性靶向嵌入homology-independent targeted integration，HITI。随后，他们利用一种惰性病毒将HIT

4、I的遗传指令包送到神经元胚胎干细胞中提取中。“这可能是HITI在非分裂细胞中发挥作用的首个迹象。论文另一位第一作者Jun Wu说道。随后，研究小组又将这一构造嵌入了成年小鼠mice的大脑中。盲鼠复明了吗？为了检验HITI用于基因替代疗法的可能性，研究小组还在色素性视网膜炎大鼠rats模型中测试了这一技术。这是一种遗传性视网膜退化疾病，它可以导致人类失明。科学家们利用HITI将Mertk基因的功能性拷贝嵌入到3周大小的大鼠眼睛中。Mertk基因是患色素性视网膜炎时遭到损伤的基因之一。当大鼠8周时，研究人员开场分析这一基因编辑过程的效果。结果发现，实验动物已经获得了一定的视觉反响。后续的一些测试说明，大鼠的视网膜细胞正在痊愈。“我们确实可以改善这些盲鼠的实力，论文第一作者Reyna Hernandez-Benitez说道。“实验成功说明该技术前景广阔。下一步该团队将提升HITI的嵌入效率。HITI技术的“魅力在于它不只是适用于CRISPR-Cas9系统，而是适用于任何靶向基因组工程系统。因此，随着这些系统平安性和效能的进步，HITI的效果也会随之改变。“如今我们手握的这项技术可以修改非