动物实验,遗传突变 中国实验动物信息网 2020-09-01 751

　　美国索尔克研究所的胡安·卡洛斯·伊斯皮斯·阿伯蒙特研究所，华大基因研究院李英瑞研究小组和中国科学院生物物理研究所的刘光辉研究组，使用全基因组测序（WGS）来鉴定现有的疾病基因组。我们*次共同努力阐明目标修改工具的安全性和可靠性。我们已经创建了一种新型的人类基因突变修复工具telHDAdV，其效率比当前针对基因组的编辑技术要高得多，这为基于干细胞的基因治疗的发展提供了重要的理论基础。人类诱导的多能干细胞技术（iPSC）的出现促进了针对人类疾病基因组的校正技术的快速发展。当前可用于靶向纠正人类疾病基因组的方法包括核酶介导的DNA同源重组技术（ZFN，TALEN，CRISPR/CAS9等）和不依赖核酶的大片段DNA同源重组技术（请参见典型的是三代腺病毒载体HDAdV。由于基因修复的自体干细胞具有治愈自身疾病的潜力，因此它们在个体和再生医学中具有广阔的应用前景。

　　刘光辉的研究小组使用HDAdV介导的以基因组为目标的编辑技术，实现了对早衰患者iPSC中致病基因LMNA的靶向修复，从而可以原位校正可行性的概念确认。接下来，我们纠正了帕金森氏病和范可尼贫血患者干细胞的致病突变，为这些遗传性疾病的机理研究，药物评估以及个性化干细胞和基因治疗奠定了基础。

　　在这项研究中，研究人员首次使用三种不同的方法靶向镰状细胞性贫血患者的iPSC中的突变血红蛋白基因（HBB）：HDAdV，TALEN和CRISPR ..可以看出，这三种基因修饰方法对HBB基因具有相似的靶向效率。同时，全基因组深度测序结果显示，TALEN和HDAdV在基因修饰过程中可*大化患者的基因组完整性，证明了这些方法的安全性和可靠性..此外，研究人员已经充分结合了TALEN和HDAdV的独特优势，将其作为靶向基因组的校正工具，以开发新型高效的疾病基因校正载体telHDAdV。 telHDAdV具有TALEN特异性基因组切割和高HDAdV转移效率，以及大片段的准确同源重组效率。相同的telHDAdV可以有效覆盖HBB位点的所有可能的基因突变，因此可以广泛用于修复不同类型的血红蛋白疾病（如镰状细胞性贫血和地中海贫血）的基因。实验结果表明，telHDAdV介导的基因修复比单独使用TALEN和CPRISPR的效率高数十倍，而且可以针对性地纠正引起不同类型人类疾病的基因突变。适用于

　　这项研究消除了对干细胞和再生医学领域疾病基因靶向修复安全性的担忧。同时，新的基因校正载体的出现也有助于加快干细胞临床转化的步伐。 CellStemCell在同一时期发布的名为“基因组编辑发生了什么变化”的预览评论： “这些发现无疑将促进靶向基因组编辑技术在疾病研究和临床治疗中的进一步应用。”