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4月23日，記者從武漢大學(xué)獲悉，該校醫(yī)學(xué)研究院張楹、殷昊團(tuán)隊(duì)合作開發(fā)出一種全新的基因?qū)懭爰夹g(shù)，為多種疾病治療提供了通用高效的解決思路，相關(guān)研究成果論文日前在《自然》雜志發(fā)表。

基因作為遺傳信息的基本載體，儲(chǔ)存并傳遞著生命體構(gòu)建所需的全部指令。一旦基因特定區(qū)域發(fā)生突變或功能缺陷，便可能引發(fā)多種遺傳病。

據(jù)了解，CRISPR-Cas9技術(shù)顯著推動(dòng)了基因編輯領(lǐng)域的發(fā)展，其可高效誘導(dǎo)DNA雙鏈斷裂并依賴內(nèi)源修復(fù)機(jī)制實(shí)現(xiàn)小規(guī)模序列改造。然而，遺傳病致病突變類型復(fù)雜且高度異質(zhì)，針對(duì)單一突變的編輯策略難以覆蓋全部患者。

因此，亟須開發(fā)高效、位點(diǎn)可控的基因?qū)懭爰夹g(shù)，實(shí)現(xiàn)完整功能基因的精準(zhǔn)插入，用于應(yīng)對(duì)多種突變類型，提升基因治療的普適性。

上述研究開發(fā)了一種全新的定點(diǎn)基因?qū)懭爰夹g(shù)“QuadPE”，以可編程方式高效實(shí)現(xiàn)千堿基級(jí)DNA（1.6–26kb）的基因組插入。QuadPE利用先導(dǎo)編輯器分別在基因組和供體DNA上編輯生成兩對(duì)序列互補(bǔ)的引物，精準(zhǔn)引導(dǎo)供體DNA整合到目標(biāo)基因組，具備簡(jiǎn)單、高效、精準(zhǔn)特點(diǎn)，在多種細(xì)胞實(shí)現(xiàn)了1.6至26kb高效精確的基因插入，編輯效率可達(dá)40%—60%。

更為重要的是，該技術(shù)在疾病治療相關(guān)的分裂和非分裂原代細(xì)胞（如人T細(xì)胞和小鼠神經(jīng)元）表現(xiàn)出良好效率，為基因治療提供突破性的新工具。

QuadPE利用先導(dǎo)編輯器分別在基因組和供體DNA模板上生產(chǎn)序列互補(bǔ)的2對(duì)引物（flapA/C,flapB/D）。在引物配對(duì)的引導(dǎo)下，實(shí)現(xiàn)基因精準(zhǔn)插入。

綜上所述，該研究開發(fā)的QuadPE系統(tǒng)突破了傳統(tǒng)基因組插入技術(shù)在效率、長(zhǎng)度及細(xì)胞周期依賴性方面的瓶頸，實(shí)現(xiàn)了無需外源整合酶參與的可編程基因?qū)懭?，在多種細(xì)胞類型中均展現(xiàn)出高效的編輯性能，且?guī)缀鯚o脫靶效應(yīng)，對(duì)高度異質(zhì)性的遺傳病提供了一種更具普適性的治療策略。

（受訪單位供圖）