科学家开发更精细的基因编辑工具 可最大限度地减少不良后果

据New Atlas报道,尽管CRISPR-Cas9基因编辑工具一直很重要,但它的错误率相对较高,可能会带来潜在的有害突变。德国的研究人员现在已经开发出一种更精细的工具,通过切割DNA而不是切断它来减少错误。

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CRISPR是本世纪最具突破性的发明之一,有可能彻底改变一系列疾病的基因疗法,以及提高作物的产量或营养,创造有益的微生物,以及其他各种用途。它的工作方式就像一把“分子剪刀”,剪掉有问题的基因并插入更有帮助的基因。

问题是,有时它可能针对错误的DNA部分,并在那里做出改变–被称为脱靶突变–这有可能引发健康问题。即使它确实找到了正确的目标,DNA修复过程也可能出错,导致所谓的目标突变。

防止这两个问题是马克斯-德尔布吕克分子医学中心(MDC)和柏林洪堡大学研究人员的新研究的重点。研究小组对这些“分子剪刀”进行了修改,使其更加温和,做出了一种根本不同的切割方式。

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新工具不是做一个直接切开整个DNA双链的切口,而是做两个较小的切口,每个切口切开一条DNA链。一个内置的间隔物使这些切口保持安全距离–在200至350个碱基对之间。

“我们对造血干细胞和T细胞的实验表明,这是最小化目标和非目标突变的最佳距离,”该研究的作者Van Trung Chu博士说。“再短,我们就有可能切开整个DNA分子–尽管使用了两把独立的剪刀。”

在对实验室培养皿中的细胞进行的测试中,该团队发现新的spacer-nick工具在进行编辑时与传统的CRISPR一样有效–20%至50%的处理细胞被修复。但重要的是,新工具在减少错误方面做得更好,在使用spacer-nick的编辑中,发生目标突变的比例不到2%,而CRISPR-Cas9的比例超过40%。同时,脱靶突变在我们的方法中似乎是“罕见的,甚至是不存在的”,Chu说。

该团队希望未来的工作将在动物身上测试spacer-nick编辑工具,然后再进行人体试验。首批潜在目标之一是治疗遗传性血液疾病。

该研究发表在《科学进展》杂志上。

本文来源于cnBeta.COM,以上链接为原文地址

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