哈佛团队开发CRISPR-XIST改良方案沉默21号染色体多余拷贝,为唐氏综合征靶向治疗开辟新路径
B910化工消息:4月28日,Beth Israel Deaconess医学中心和哈佛医学院的研究团队发表研究,展示了一种改良CRISPR技术用于靶向唐氏综合征(21三体综合征)的根本病因——21号染色体的多余拷贝。
研究负责人Volney Sheen解释,该策略的核心是将长链非编码RNAXIST插入21号染色体三条拷贝中的一条,使其沉默。XIST在正常发育中负责沉默雌性哺乳动物的X染色体。然而,传统CRISPR插入DNA的效率极低,通常不足1%-2%,难以实现临床可行的治疗。
研究团队开发了一种改良方案,使用四条引导RNA而非传统的两条,产生重叠臂和单链DNA,使同源定向修复效率大幅提升。Sheen表示,该方案达到了约30%的插入效率,足以产生临床适当的反应。
关键技术突破在于利用21号染色体三条拷贝之间的单核苷酸多态性(SNP)差异,选择性地靶向其中一条拷贝上的PAM位点,从而仅沉默多余的那条拷贝而不影响其余两条正常拷贝。
该技术还有望同时治疗唐氏综合征患者常见的早发性阿尔茨海默病。21号染色体上携带三份淀粉样前体蛋白基因,其异常积聚是阿尔茨海默病的标志性病理特征。有效沉默一条拷贝即可从源头降低相关蛋白表达。
团队目前正推进小鼠模型体内实验,面临的主要挑战是如何将CRISPR-XIST构建体递送至足够多的脑细胞中——这是基因治疗领域普遍面临的障碍。日本三重大学团队也采用等位基因特异性编辑方法成功去除多余21号染色体并恢复正常基因表达,为非传统CRISPR方法治疗唐氏综合征提供了多条并行路径。 (来源:Labiotech)
研究负责人Volney Sheen解释,该策略的核心是将长链非编码RNAXIST插入21号染色体三条拷贝中的一条,使其沉默。XIST在正常发育中负责沉默雌性哺乳动物的X染色体。然而,传统CRISPR插入DNA的效率极低,通常不足1%-2%,难以实现临床可行的治疗。
研究团队开发了一种改良方案,使用四条引导RNA而非传统的两条,产生重叠臂和单链DNA,使同源定向修复效率大幅提升。Sheen表示,该方案达到了约30%的插入效率,足以产生临床适当的反应。
关键技术突破在于利用21号染色体三条拷贝之间的单核苷酸多态性(SNP)差异,选择性地靶向其中一条拷贝上的PAM位点,从而仅沉默多余的那条拷贝而不影响其余两条正常拷贝。
该技术还有望同时治疗唐氏综合征患者常见的早发性阿尔茨海默病。21号染色体上携带三份淀粉样前体蛋白基因,其异常积聚是阿尔茨海默病的标志性病理特征。有效沉默一条拷贝即可从源头降低相关蛋白表达。
团队目前正推进小鼠模型体内实验,面临的主要挑战是如何将CRISPR-XIST构建体递送至足够多的脑细胞中——这是基因治疗领域普遍面临的障碍。日本三重大学团队也采用等位基因特异性编辑方法成功去除多余21号染色体并恢复正常基因表达,为非传统CRISPR方法治疗唐氏综合征提供了多条并行路径。 (来源:Labiotech)


