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科学家利用CRISPR/Cas9技术来成功编辑人类T细胞

2015.7.28

  近日,来自加州大学旧金山分校(UC San Francisco)的研究人员通过研究设计了一种新型策略,其可以利用名为CRISPR/Cas9的基因编辑系统来精确修饰人类机体的T细胞,相关研究发表于国际杂志PNAS上。由于机体免疫细胞在一系列疾病的发病过程中扮演着中重要的角色,因此提供一种多样化的新型工具来研究T细胞的功能对于开发基于CRISPR/Cas9的新型疗法来治疗多种疾病提供了一定的帮助和思路。

  利用这种新型方法科学家就可以使得T细胞表面名为CXCR4的蛋白失活,当HIV感染T细胞引发艾滋病时HIV可以利用该蛋白达到其感染机体的目的;同时研究者也成功地关闭了PD-1蛋白的功能,该蛋白在癌症免疫疗法研究领域扮演着重要作用,目前研究者可以利用药物来阻断PD-1哄骗T细胞去攻击肿瘤。CRISPR/Cas9系统可以轻松对任何有机体的遗传信息进行编辑,而T细胞作为血液中循环的免疫细胞,其可以作为未来医药技术开发的靶点细胞。

  研究者Alexander Marson教授说道,实际上利用CRISPR/Cas9对T细胞基因组进行编辑非常困难,对人类T细胞基因组进行编辑是一项非常大的挑战,因此我们花费了一年半的时间来优化对T细胞的编辑技术;在这项研究中,研究者通过将Cas9及单引导RNA流线型地运输到细胞中就解决了一直以来的技术难题;Cas是CRISPR/Cas9系统中的一种酶类,其可以切割DNA并且使得遗传序列被替换。

  在实验室研究中,研究小组对Cas9核糖核蛋白(RNPs)进行了装配,其可以将Cas9蛋白同单引导RNA进行结合,随后研究者利用电穿孔技术就可以将这些RNPs快速地运输到细胞内部;利用这种创新性技术研究人员成功地对CXCR4和PD1进行了编辑,Schumann指出,目前我们花费了很长时间来将携带质粒或慢病毒的Cas9运输细胞中,随后使其在细胞中单独表达单引导的RNA,从而就可以帮助有效成功地对细胞进行编辑。

  研究者强调,最近关于CRISPR/Cas9技术编辑人类胚胎已经引发了科学界的争议,而如今又出现了利用CRISPR/Cas9来编辑T细胞的研究,我们希望这些修饰不会遗传给下一代,同时研究者还希望,基于Cas9来治疗T细胞相关疾病的疗法在未来应该快速进入临床试验中。

  将修饰后的T细胞引入病人机体其实是一种老生常谈的研究领域,目前已经有很多公司开始致力于这块的研究,利用CRISPR编辑T细胞最后或许会进入病人机体中进行研究,当然这个过程或许会存在一定的问题,但我们仍要确保过程的安全性和有效性。

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