基本介紹
- 外文名：CRISPR-Cas9
- 屬性：基因治療法
- 作用：治療多種疾病
- 原理：DNA剪下技術
- 所屬公司：EditasMedicine
- 功效：或可拯救失明小鼠
研製經過,主要功能,主要原理,專利授權,
研製經過
蓋茨投資了生物醫藥公司EditasMedicine，這家公司開發出了一種名為CRISPR-Cas9的基因治療法，這種方法能夠通過DNA剪接技術治療多種疾病，不過尚未進入人體試驗階段。
CRISPR-Cas9
2016年7月21日，世界上最有名望的科學雜誌之一《自然》雜誌官網發出重磅訊息：2016年8月，中國科學家有望開展全球首個CRISPR-Cas9基因編輯臨床試驗，利用CRISPR-Cas9基因編輯技術敲除基因再回輸入患者體內用以治療肺癌，試驗將由四川大學華西醫院腫瘤學家盧鈾教授及其研究小組進行，這一臨床試驗已於2016年7月6日通過了醫院審查委員會的倫理審批。
T淋巴細胞本身應是人體內抗腫瘤的“鬥士”，但因各種原因，導致免疫耐受，不能有效地殺傷腫瘤細胞。盧鈾團隊即將進行的臨床試驗，就是將受試者體內的免疫T細胞分離出來，利用CRISPR-Cas9技術進行基因編輯，選擇性地敲除細胞基因中一種編碼PD-1蛋白的基因，從而將T細胞潛在的對腫瘤細胞的攻擊能力“激活”。在體外進行T細胞培養擴增後，再輸回患者體內，用T細胞去攻擊腫瘤細胞，達到預期的治療目的。
2017年3月，英國《自然·通訊》雜誌發表一項遺傳學重要研究成果，一種基因組編輯方法能夠阻止小鼠視網膜退化，利用CRISPR-Cas9系統可拯救失明小鼠。該方法可適用於導致色素性視網膜炎（失明的主要原因）的各種潛在遺傳缺陷。
色素性視網膜炎無法醫治、不易覺察，對患者眼睛造成極大危害而且具有遺傳性。該病特徵就是視網膜退化，但由於色素性視網膜炎可能由60多種基因的突變引起，因此，想要制定針對性療法來修復每一個具體的基因是非常困難的。視網膜上包括視桿細胞和視錐細胞，而引起色素性視網膜炎的基因突變，首先會導致視桿細胞死亡，繼而引起視錐細胞死亡，最終導致患者失明。
美國國家眼科研究所研究人員吳志健（音譯）及同事此次並沒有去治療引起基因突變的疾病，而是測試了一種保留視錐細胞的方法。他們使用了生物醫學領域最炙手可熱的“明星”技術——CRISPR/Cas9系統，從而使決定視桿細胞身份的基因喪失功能，誘導視桿細胞獲得視錐細胞特徵，使之能夠不受有害致病突變的影響。
實驗結果顯示，在3個視網膜退化小鼠模型中（總計有30隻小鼠），該療法可以阻止視網膜退化並改善視覺。
該項研究表明，該方法可能適合用來治療視網膜退化疾病，並且可能適用性廣泛，不受不同潛在遺傳突變的影響。
主要功能
主要原理
（a）編碼Cas9蛋白和sgRNA的基因被導入一個細胞中，按計畫改變其目標基因。sgRNA具有與所選基因組目標序列互補的區域（紫色）；該區域可設計為包括任何所需序列。由CRISPR sgRNA和Cas9蛋白組成的複合物在細胞內形成，並與DNA中選定的靶位點結合。結合複合物的結構如（b）所示。
用於基因組工程的CRISPR/Cas9系統
（a）中左側顯示的路徑中，Cas9蛋白中的兩個核酸酶活性位點分別切割靶序列中的兩條鏈［一個核酸酶活性位點作用於一條鏈］，產生雙鏈斷裂。雙鏈斷裂通常通過非同源末端連線來修復，這通常會刪除或改變連線發生部位的核苷酸。
或者，如（a）中右側所示，Cas9如果有一個核酸酶位點失活，則會在靶序列中產生單鏈斷裂。在存在與目標序列相同但包含所需序列變化（紅色顯示的片段）的重組供體DNA片段的情況下，同源DNA重組有時會改變斷裂部位的序列，以匹配供體DNA的序列。
