記者9日從中國科學(xué)院動(dòng)物研究所獲悉，該所李偉研究員與周琪研究員團隊開(kāi)發(fā)的逆轉座子基因工程新技術(shù)，首次實(shí)現以RNA為媒介的基因精準寫(xiě)入，有望為遺傳病、腫瘤等疾病帶來(lái)更高效、更安全、更低成本的全新治療方式，為新一代創(chuàng )新基因療法的發(fā)展提供了基礎。相關(guān)研究成果在線(xiàn)發(fā)表于《細胞》雜志。
基因工程技術(shù)是現代生物技術(shù)發(fā)展的前沿，有著(zhù)廣泛的應用。以CRISPR基因編輯技術(shù)為代表的技術(shù)進(jìn)步已經(jīng)基本實(shí)現了單堿基和短序列尺度的精準編輯。“然而，如何針對應用場(chǎng)景的需求，實(shí)現大片段基因尺度的DNA在基因組的高效精準整合，仍然是整個(gè)基因工程領(lǐng)域亟須突破的難題。”論文共同通訊作者李偉說(shuō)。
針對這一重大技術(shù)挑戰，多種基因寫(xiě)入技術(shù)已被開(kāi)發(fā)，但是這些技術(shù)大多以DNA為媒介。在實(shí)際醫學(xué)應用中，DNA媒介面臨免疫原性高、在體遞送困難、在基因組中具有隨機整合風(fēng)險等諸多挑戰。相比之下，RNA媒介具有更低的免疫原性、可被非病毒載體有效遞送、在細胞內迅速降解，無(wú)隨機整合風(fēng)險等特點(diǎn)，能有效應對DNA媒介所面臨的挑戰。“因此，以RNA為媒介的大片段精準寫(xiě)入技術(shù)，在安全性、可遞送性方面都具有顯著(zhù)的優(yōu)勢。”李偉說(shuō)。
此次，基于自然界存在的R2逆轉座系統，科研人員結合基因組數據挖掘和大分子工程改造等手段，開(kāi)發(fā)了以RNA為媒介進(jìn)行大片段基因精準寫(xiě)入的R2逆轉座子工具。該工具能夠在多種哺乳動(dòng)物細胞中實(shí)現大片段基因高效精準整合，成功實(shí)現了以RNA為媒介的功能基因在多種哺乳動(dòng)物基因組的精準寫(xiě)入。
值得注意的是，該逆轉座子基因工程新技術(shù)目前還無(wú)法實(shí)現在不同基因組位點(diǎn)的可編程寫(xiě)入，且在人原代細胞中的基因寫(xiě)入效率較低，因此未來(lái)需要進(jìn)一步發(fā)展和優(yōu)化。
(責任編輯：韓夢(mèng)晨)
