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中国科学家开发全新基因编辑工具,有望更安全应用于临床
发布时间:(2019-06-11)

  研究团队负责人之一、中科院脑智中心研究员杨辉。 中科院脑智中心供图

  基因编辑技术进入罕见病的临床治疗又有了新的研究突破。

  6月11日,《自然》期刊在线发表了题为《DNA单碱基编辑技术引起RNA脱靶及其通过突变消除RNA活性》的研究论文。

  研究团队通过全转录组RNA测序,首次证明了BE3、BE3-hA3A和ABE7.10等多个单碱基编辑技术均存在大量的RNA脱靶,并且ABE7.10还会导致大量的癌基因和抑癌基因突变,具有较强的致癌风险。

  基于此,该研究团队通过点突变的方式对三种单碱基编辑工具进行突变优化,使其完全消除RNA脱靶的活性,首次获得三种更高精度的单碱基编辑工具,为单碱基编辑基础进入临床治疗提供了重要的基础。

  该研究团队负责人之一、中科院脑智中心研究员杨辉向澎湃新闻(www.thepaper.cn)记者介绍,目前90%的罕见病无药可治,而单碱基编辑技术能够实现非常高精度的目标打靶。因此,单碱基编辑技术相继成为脊髓性肌营养不良、地中海贫血、血友病、视网膜黄斑变性、遗传性耳聋等罕见病基因治疗的热门工具之一。

  “我们主要是通过基因编辑技术建立动物模型,再利用基因编辑技术治疗这些模型,最终推它走向临床。”杨辉说,基因编辑最大的瓶颈是它的安全性问题,在这次研究中,证明了常用的三种单碱基编辑技术均存在大量的RNA脱靶,也就是存在安全风险。

  但值得庆幸的是,杨辉研究组团队对单碱基编辑的胞嘧啶脱氨酶和腺嘌呤脱氨酶分别进行了突变优化,最终获得能够完全消除RNA脱靶并且维持DNA编辑活性的高精度单碱基编辑工具。

  此次研究开发的ABE(F148A)突变体还能够缩小编辑窗口,实现了更加精准的DNA编辑。该技术在特异性和精确性上超越了ABE7.10,有望在未来成为一种更加安全、更加精准的基因编辑工具,应用于临床治疗中。