“先导编辑”技术突破“基因魔剪”局限

科技日报北京10月21日电 (记者张梦然)据英国《自然》杂志21日发表的一项研究,博德研究所科学家描述了一种新型多功能基因组编辑技术,能够增加可执行基因组编辑的类型。这项技术名为“先导编辑”(prime editing),可以避免DNA双链断裂,原则上可以修正约89%的已知与疾病相关的人类遗传变异体。

虽然近来基因组编辑技术取得了重要进展,但是已知的约75000个人类病理性遗传变异体大部分都无法得到有效修正。著名的“基因魔剪”CRISPR-Cas9基因组编辑系统,也有其局限性,包括造成DNA双链断裂——导致插入缺失失控;对大部分种类的突变的精准修正效率不高,尤其是会产生大量插入缺失副产物。

此次,美国博德研究所核心成员、华人生物学家刘如谦及其同事,提出一项新型编辑技术——“先导编辑”,直接支持靶向点突变、精准插入、精准删除及其各种组合,而不造成DNA双链断裂。

团队将Cas9酶和逆转录酶结合起来使用。所得的分子机器和工程向导RNA结合在一起后,既能搜索特定DNA位点,又能直接让包含了预期编辑的新遗传信息替换靶DNA序列。他们对人体细胞执行了逾175次编辑,包括修正导致镰状细胞疾病和戴萨克斯症的主要遗传因素。他们报告称,这项技术比传统Cas9编辑技术效率更高,副产物更少,脱靶率更低。

研究人员指出,由于“先导编辑”是一种新型基因组编辑方法,因此还需要开展进一步的研究来理解其效果,增强其功能。

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