2018年一對雙胞胎嬰兒的CCR5基因敲除的事件在社會上引起了軒然大波，拋開這次事件而言，作為一項生物研究技術，基因敲除在藥物研發領域應用也很廣泛，今天我們來看一下它在藥物作用靶點篩選上的作用吧！
通過藥物作用的靶點來設計開發創新藥物是目前創新藥制劑開發的一條重要線索，每年都會有作用于新靶點的藥物上市，為治療疾病提供了全新的作用機制，也為一些無法治療的藥物提供了新的希望，因此藥物靶點篩選和確定對于創新藥物研發具有巨大的潛力。通過基因敲除技術構建的模型不僅在發現具體基因功能和藥物作用新靶點方面具有高度價值，同時也有助于確定藥物作用于特定靶點后的不良反應，可以為探尋藥物作用新靶點提供一個更高效便捷的研究手段，從而極大地促進新藥研發。
基因敲除主要指的是基因同源重組，用設計的同源片段替代靶基因片段，從而達到基因敲除的目的。選擇確定新穎有效的藥物靶點是創新藥制劑開發的一項重要任務，基因敲除技術的建立和發展使得人們為研究基因的功能和尋找新的治療人類疾病的靶點提供了強有力的支持。基因打靶和基因捕獲是兩種通過胚胎干細胞(ESC)構建基因敲除小鼠的技術.基因打靶通過同源重組替換內源基因從而敲除目的基因，而基因捕獲則有啟動子捕獲和polyA捕獲兩種方法對目的基因進行敲除。
如有研究者探討了HMGN5基因敲除對人膀胱上皮癌細胞順鉑化療敏感性的影響，采用不同濃度CDDP(0、1、2、4，8、16 μg/ml)處理人UBC細胞系，采用Western blot、菌落形成、細胞侵襲、細胞凋亡及Hoechst 33342染色法評價HMGN55蛋白敲除對UBC細胞CDDP敏感性的影響，同時分析HMGN5基因參與到UBC細胞CDDP治療環節可能分子機制[1]。最終研究結果發現HMGN5可能是順鉑治療潛在靶點，抑制HMGN5基因有助于增加UBC細胞化療敏感性，這一作用主要通過干擾PI3K/Akt信號通路實現。
通過觀察某個基因的敲除對癌癥細胞的化療敏感性的影響，為探索該基因的具體作用機制，尋找潛在的治療靶點提供了幫助。美迪西藥物化學為客戶提供涵蓋各種靶標和疾病領域的新藥研發外包服務，包括從活性化合物發現， 藥物靶點篩選驗證，先導化合物優化到臨床前候選藥物的選擇。
利用基因敲除技術建立的模型可以觀察在特定基因缺失的條件下動物對藥物的代謝情況。網上有資料報道，將基因操作技術應用于 CYP450 藥物代謝酶的研究，已成為國際生物工程研究領域的競爭熱點。基因敲除和轉基因動物為藥理學、毒理學研究提供了可靠的動物模型，也為新藥開發提供了一條與人體內環境近似而又基于整體動物水平的高通量篩選途徑。
有研究者初步研究了Bcl-9基因在3種乳腺癌細胞株中的表達情況，探討Bcl-9基因的敲除對乳腺癌細胞株侵襲及遷移能力的影響及意義[2]。研究者分析了3種不同表型的人乳腺癌細胞株，采用實時熒光定量聚合酶鏈反應(RTPCR)和蛋白免疫印跡法(Western blot)檢測人乳腺癌細胞株MDA-MB-231、MCF-7和MDA-MB-453中Bcl-9 mRNA及蛋白表達水平，篩選出高表達Bcl-9的細胞株；構建Bcl-9慢病毒質粒shRNA，針對高表達Bcl-9的細胞株做Bcl-9基因敲除實驗；采用Transwell細胞小室及細胞劃痕實驗進一步研究Bcl-9基因的敲除對乳腺癌細胞株侵襲及遷移能力的影響。研究結果發現Bcl-9基因的敲除可以有效抑制乳腺癌細胞株MDA-MB-231侵襲及遷移能力，提示其可能成為抑制乳腺癌細胞侵襲及轉移新的分子靶點。
基因敲除技術已成為包括生物醫學在內的多個領域研究的重要手段，已經成為進行藥物作用機制研究的強有力的新型手段，在藥物靶點篩選上也有相應的研究，為創新藥制劑的研發提供了很大的幫助。
[1] HMGN5基因敲除對人膀胱上皮癌細胞順鉑化療敏感性的影響[J].
[2] Bcl-9基因敲除對乳腺癌細胞株侵襲及遷移能力作用研究[J].