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科学家首次利用CRISPR/Cas9技术成功纠正小鼠的凝血功能

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摘要:一把强大的基因魔剪其在有效纠正引发疾病的突变上表现出了巨大潜力近日在圣地亚哥举办的第届美国血液学会年会和博览会上来自宾夕法尼亚大学的研究人员通过研究首次开发出了一种双基因疗法其能够将介导的基因靶向系统的关键组分运输到小鼠机体中来治疗型血友病这是一种第九因子缺乏症该疾病通常是由于凝血蛋白缺失或缺陷引发

科学家首次利用CRISPR/Cas9技术成功纠正小鼠的凝血功能

图片来源:medicalxpress.com

2016年12月1日 讯 /生物谷BIOON/ --CRISPR/Cas9,一把强大的基因魔剪,其在有效纠正引发疾病的突变上表现出了巨大潜力,近日,在圣地亚哥举办的第58届美国血液学会年会和博览会上,来自宾夕法尼亚大学的研究人员通过研究首次开发出了一种双基因疗法,其能够将CRISPR/Cas9介导的基因靶向系统的关键组分运输到小鼠机体中来治疗B型血友病(Hemophilia B),这是一种第九因子缺乏症,该疾病通常是由于凝血蛋白缺失或缺陷引发。

在诸如血友病等很多单基因疾病中,不同的突变往往会分散在特殊的基因中,而并不是一种单一的占优势的突变,因此研究人员就需要开发出一种载体能够用于携带任何突变的患者;本文研究是一项概念性的验证研究,研究者利用了通用的CRISPR/Cas9基因靶向方法来用于治疗大部分特殊疾病的患者,就比如B型血友病,据美国CDC数据显示,血友病在活产婴中的发生率为5000分之一,儿在美国目前大约有2万名血友病患者。

医学博士James M Wilson指出,基本上来讲我们能够治愈小鼠,为了证实这种新方法,研究者对血凝因子IX缺失的小鼠模型进行实验,他们利用了两种载体方法,第一种载体能够表达肝脏特异性启动子驱动的SaCas9基因,从而基因编辑工具就能够安顿到肝脏中,肝脏是产生血凝因子IX的场所,而第二种载体与此前基于CRISPR的基因疗法并不相同,其包含了一种RNA序列,该序列能够特异性靶向作用IX基因和IX cDNA序列外显子2的5‘端区域,这就明显增强了该方法的潜力和准确性。

研究者利用腺病毒相关载体将这些组分运输到了小鼠的肝脏细胞中,这种策略是基于CRISPR介导的同源重组,能够将人类的cDNA插入到小鼠基因组中的IX位点。研究者Wang说道,靶向性的插入就能够在天然小鼠因子IX启动子控制下引发嵌合活性因子IX蛋白的表达。在新生小鼠和成体敲除小鼠中增加注射的两种载体的剂量就表明,稳定因子IX的活性能够持续表达超过4个月,在载体疗法8周后,新生小鼠和成体敲除小鼠亚群就会进行部分肝脏切除,而且其都会在没有任何并发症的情况下存活,同时会继续表达相同水平的IX因子。

最后研究者Wang表示,本文研究表明,利用CRISPR/Cas9技术就能够实现有效治疗B型血友病的小鼠模型,后期我们还将通过更为深入的研究来阐明其中所涉及的机制,当然该方法或有望进行人类机体临床试验。(生物谷Bioon.com)

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Scientists use CRISPR for first time to correct clotting in newborn and adult mice

CRISPR/Cas9, a powerful genome editing tool, is showing promise for efficient correction of disease-causing mutations. For the first time, researchers from the Perelman School of Medicine at the University of Pennsylvania have developed a dual gene therapy approach to deliver key components of a CRISPR/Cas9-mediated gene targeting system to mice to treat hemophilia B. This disorder is also called factor IX deficiency and is caused by a missing or defective clotting protein. Their research will be presented during the 58th Annual American Society of Hematology Meeting and Exposition in San Diego from December 3-6 (Abstract #1174).

Most single-gene diseases, such as hemophilia, are caused by different mutations scattered in a specific gene rather than a single predominant mutation, so the team needed to develop a vector that would be applicable for patients with any mutations. The study is a preclinical proof of concept using a universal CRISPR/Cas9 gene targeting approach that could be applied to majority of the patients with a specific disease, in this case hemophilia B. According to the Centers for Disease Control and Prevention, hemophilia in general occurs in approximately 1 in 5,000 live births and there are about 20,000 people with hemophilia in the United States.

"Basically, we cured the mice," said first author Lili Wang, PhD, a research associate professor in the Penn Gene Therapy Program (GTP). James M Wilson, MD, PhD, a professor of medicine and GTP director, is senior author on the study.......

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