【精彩回顾】新型基因编辑工具的构建与应用
发布日期：2023-06-26 浏览次数：5240
面对数万种无解的疑难疾病，被誉为“上帝手术刀”的基因编辑技术，令人期待。CRISPR-Cas9是细菌和古细菌在长期演化过程中形成的一种适应性免疫防御，可用来对抗入侵的病毒及外源DNA。CRISPR-Cas9基因编辑技术，则是对靶向基因进行特定DNA修饰的技术，在一系列基因治疗的应用领域都展现出极大的应用前景，例如血液病、肿瘤和其他遗传疾病。
基因编辑工具用于人类基因病的临床治疗，首要问题就是精准与安全。最初版本的CRISPR-Cas9基因编辑工具就存在这方面的问题，核酸内切酶Cas9蛋白中的两个核酸酶活性位点分别切割靶序列中的两条链，产生双链断裂。DNA的双链断裂会激活细胞内的P53蛋白，P53是广为人知的抑癌蛋白，一旦P53被活化，细胞周期将被阻滞，细胞走向凋亡，缺乏临床操作的意义。
陈佳教授研究小组对传统的CRISPR-Cas9基因编辑工具进行改造，成功创建出更高精度、更高效率的增强型Cas9碱基编辑器（eBE)、可在基因组A/T富集区域内开展有效编辑的Cpf1碱基编辑器（dCpf1-BE)、在G/C富集区域和高甲基化区域内开展高效编辑的普适型编辑器（hA3A-BE)以及只激活低水平DNA损伤相应通路的碱基编辑器BEACON。这些基因编辑工具“化刀为笔”，无需剪断DNA链，直接修改错误遗传信息，让前沿的基因编辑技术尽快走近各种遗传病和肿瘤治疗。
讲座中陈佳教授分享了一个用腺病毒载体携带碱基编辑器治疗高胆固醇血症的案例。因为碱基编辑器比较“庞大”，实验室研发了双病毒载体来运载编辑器，导入小鼠体内。经检测发现目标基因——PCSK3（编码与胆固醇代谢有关的酶）的表达下降至极低水平，血液中的胆固醇与其它血脂都出现不同程度的下降，表明该载体系统高效精准地实现了目标基因的编辑。
通过一小时的讲座内容，同学们畅游了生命科学的知识海洋，了解了与临床治疗相关的前沿知识，尤其是科学家是如何选择有意义的科学问题，在明确了研究目标与方向后，又是如何在已有的研究基础上，不断深挖问题，把科学研究做精做细的。相信今天晚上的讲座，在很多同学的心里种下了一颗科学的种子，有朝一日这颗种子会长成参天大树，成为科教兴国道路上的又一道风景线。
