7月16日,發表在《PNAS》上題為“Stem cell-derived clade F AAVs mediate high-efficiency homologous recombination-based genome editing”的這份概念驗證研究顯示,這一有希望的新基因編輯平臺,最終可能被用于治療鐮狀細胞病、血友病(一種降低血液凝結能力的疾病)和其他遺傳疾病。
非CRISPR的新編輯平臺
據研究人員介紹,他們開發出的這款新型基因組編輯平臺是基于一個稱為腺相關病毒( AAV )的非致病病毒家族,使用人類血液和組織以及臨床前模型進行測試。
文章作者、美國希望之城國家醫療中心的外科教授Saswati Chatterjee及其團隊從AAV家族中獲取一個亞群——AAVHSCs(來源于人類干細胞),他們發現,AAVHSCs有能力將正確的DNA序列有效地傳遞到體內目標細胞的細胞核內。通過同源重組過程(發生在非姐妹染色單體(sister chromatin) 之間或同一染色體上含有同源序列的DNA分子之間或分子之內的重新組合),這些校正序列取代了基因組中致病的基因突變。鑒于這一“糾正”發生在基因水平,所以理論上治療是“一勞永逸”的。
Chatterjee解釋道:“雖然將病毒注入人體聽起來可能令人擔憂,但大部分人已經接觸過AAV病毒,且對他們的正常生活沒有產生有害影響。”
“以AAVHSC為基礎的編輯載體,只要一次施用,就能有效地編輯基因組。”Chatterjee說,“我們希望利用這些特性,能夠在全球范圍內發展廣泛且容易獲取的基因組編輯技術,用以治療遺傳病。”
據悉,這款編輯平臺可在干細胞和成熟細胞(包括成人肝臟和肌肉細胞)中有效工作。
“成功利用AAV有望革新基因編輯。我們正試圖為另一個里程碑式的治療打下基礎。”這項研究的合著者、醫學博士Yuman Fong說,“改變遺傳疾病進程的潛力是巨大的。將正確的AAV與血液干細胞配對將成為精準醫學的工具技術,是醫學治療的下一前沿。”
相關進展
據了解,今年Chatterjee從加州再生醫學研究所(California Institute of Regenerative Medicine)獲得了200萬美元的資助,用于開發血友病A的永久療法。
另外,希望之城國家醫療中心已于2016年5月獨家授權同源醫療公司(Homology Medicines)使用先進的AAV基因編輯技術。Chatterjee擔任同源醫療的科學聯合創始人兼科學咨詢委員會主席。該公司于2018年3月上市,目前已與諾華展開合作。
今后,Chatterjee和她的同事仍有許多工作要做,包括解析這個平臺運作的細節,以及將其臨床轉化。
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