Sci Adv：基因编辑视网膜感光细胞治疗遗传性致盲传染病研究获进展

近日，中会国科学技术大学信息科学与医学部教授薛天研究课题组、中会国科学院生物科学研究课题所研究课题员仇子龙研究课题组合作，结合视觉神经生物医学与技术创新基因序列编辑技术，首次通过相异整合修整步骤（Homology directed repair， HDR）在激素视网膜非决裂镜片细胞膜中会充分利用熟练基因序列修整，使视网膜色素其会激素夺去大多视觉功能。视网膜色素其会是一种常见病变眼科病症，表征为患者视网膜内镜片细胞膜逐渐变异，出生后伴随严重影响夜盲，视觉区域逐渐减小要到彻底眼疾，尚未有有效外科手术方式。CRISPR-Cas9基因序列编辑是外科手术病变病症的潜在方式之一，切出基因序列组后一般不会起因两种DNA修整选择性：非相异一端相互连接（NHEJ）和相异整合修整。HDR可熟练将错误基因序列根据示例修整为无论如何序列，兼具更为优秀的外科手术病变病症商业价值。直接基因序列编辑修整受基因型等位基因序列影响脑部的成锥体细胞膜，可在定点稳定下来受累脑部功能的同时又不触及生殖膜，是安全和有效的基因序列编辑外科手术基因型病症策略。但共存起因的HDR依赖于细胞膜有丝决裂，对于出生后夺去决裂技能的多种锥体细胞膜（例如镜片细胞膜）来说，HDR起因成本很低，更为重要在锥体基因序列修整。这成为阻挠CRISPR-Cas9基因序列编辑技术用于成锥体锥体细胞膜外科手术病变病症的早先。为了解决上述问题，充分利用HDR对视网膜色素其会等病变病症的熟练外科手术，该研究课题在CRISPR/Cas9改进，技术创新引入了MS2-RecA复合受锥体系统。RecA为原核生物隐含的可有利于相异整合的糖类，研究课题人员通过改造获得兼具MS2结合区的向导RNA，使MS2可与其结合。MS2-RecA复合受锥体即可在DNA切出部位附近招募更多示例DNA，并协助相异整合的起因，从而提高在锥体相异整合修整的成本。这种能用Cas9/RecA的新型基因序列编辑步骤被称为Targeted-RecA Enhanced homology-Directed repair，通称TRED。能用这一步骤，该研究课题成功充分利用了TRED牙科非决裂期镜片细胞膜的基因序列等位基因序列，在基因序列技术水平、cDNA技术水平和受锥体技术水平上，修整了视网膜内电阻值膜的视网膜色素其会等位基因序列，遏制大多视杆和视锥细胞膜的变异，修整视网膜色素其会激素的大多视觉镜片技能。该研究课题充分利用了出生后非决裂细胞膜的相异整合基因序列牙科和涉及脑部功能修整，提出的TRED步骤月内引入多种人类基因型病症的在锥体外科手术。涉及成就以In vivo genome editing rescues photoreceptor degeneration via a Cas9/RecA-mediated homology-directed repair pathway纪实，在线刊登于Science Advances。原始出处：Yuan Cai，et al.In vivo genome editing rescues photoreceptor degeneration via a Cas9/RecA-mediated homology-directed repair pathway.Science Advances 17 Apr 2019：Vol. 5， no. 4， ea3335