哈医大研究人员对CRISPR/Cas9基因组编辑技术在癌症研究中的应用综述

医疗器械 来源:生物通
2016
03/23
09:13
生物通 医疗器械

CRISPR/cas9基因组编辑技术因其设计简单以及操作容易,使其在基因编辑的研究中越来越受到欢迎。利用该技术,科研人员可以实现在碱基的水平对基因组进行定点修饰。CRISPR系统现已经被广泛地应用到多个物种的基因组编辑以及癌症的相关研究中。近期来自哈尔滨医科大学生物化学与分子生物学教研室在最新研究进展的基础上,结合对癌症研究及基因组编辑技术的理解,对CRISPR/Cas9技术在癌症研究中的应用进行了综述。

CRISPR(Clustered regularly interspaced short palindromic repeats)是在细菌中发现的适应性免疫反应系统(Adaptive immune system),能有效抵抗噬菌体(Bacteriophage)等对细菌造成的损伤。在这套系统的基础上,科学家发展出一种新的基因组编辑技术—CRISPR/Cas技术。现在所广泛使用的CRISPR/cas 9系统是由II型CRISPR改造而来,并应用到分子生物学的相关研究中,成为一种可用于基因组编辑的分子生物学利器。

CRISPR/Cas9系统由于没有物种的限制,已经成功在小鼠(Mus musculus)、大鼠(Rattus norvegicus)、水稻(Oryza sativa)等多种动物和植物中实现了基因的精确编辑。近年来CRISPR/Cas9的应用得到更进一步的发展,如调控基因的转录激活和抑制等,丰富了分子生物学研究的方法并被应用到各种研究中。

CRISPR/Cas9系统由单链的sgRNA和有核酸内切酶活性的Cas9蛋白构成。当Cas9酶剪切基因组时可以在PAM(Protospacer-adjacent motif)序列前产生一个双链的切口(Double-strand breaks ,DSBs),由于细胞基因组具有自我修复的功能, 通过非同源末端连接(Nonhomologous end-joining,NHEJ)的方式可以使基因组发生随机的INDEL效应(Insertion and deletion)。当细胞内具有基因组同源臂的序列存在时,基因组会进行同源修复(Homology-directed repair,HDR),从而实现基因组任意位点的序列编辑。

基于此,科学家实现了对基因组的精确编辑并且将其应用于遗传病的治疗。对动物受精卵或者体细胞导入Cas9蛋白的mRNA,以及包含特定靶点序列的sgRNA(如果是基因组突变则需包含同源序列的模板),即可实现动物体内基因的失活或缺陷基因的修复。癌症一直是人类所面对的最主要的疾病之一,也是当前主要的研究领域之一。由于CRISPR/Cas9系统具有设计简单和易于操作的优点,研究者们将CRISPR系统创造性地应用于癌症的研究中。CRISPR系统的应用不仅丰富了癌症研究的技术手段,更提供了癌症研究的新视角和新思路。

在这篇文章总,作者对近期CRISPR/Cas9技术在癌症研究中的应用进行综述。并指出,CRISPR系统使研究者可以快速简单地对基因组进行精确的编辑,自该方法建立以来被广泛应用于分子生物学研究中。这一技术可以实现DNA的定点突变、基因敲入、Mb级别的片段删除、miRNA及长链非编码RNA的敲除、激活或抑制内源性的基因表达、分子的标记示踪等。由此发展出几种组织特异性编辑的方案,如应用病毒将CRISPR系统导入特定的组织或细胞,或使用特殊的组织特异性启动子等方法,更加适用于疾病机制及治疗的研究。而这些方法可有效应用于癌症相关的分子机制的研究,可以使机制更加的丰满及可信。

CRISPR系统方便快捷,近年来发展迅速。但是由于CRISPR系统的特异性是由碱基配对所决定的,由此带来的脱靶问题依然是这个系统面临的最主要问题。已有研究将Cas9蛋白的结构域(D10A)进行突变建立了CRISPR配对切口酶系统,从而大大提高了CRISPR系统的特异性减少了脱靶的发生,同时也更有利于基因编辑的准确性。最近研究表明改变miRNA的表达可使肿瘤细胞恶性程度降低。因此对重要的基因或者miRNA进行编辑或者突变具有潜在的治疗癌症的作用。

CRISPR系统不但可以对基因组进行编辑,而且还可以实现内源性调控基因的表达,如使用突变的dCAS9 蛋白并且融合了转录激活结构域,可以在sgRNA的引导下结合到特定基因的启动子区域实现基因的内源性调控。 因此随着CRISPR在临床上的逐步应用,未来很有可能针对癌症实现基因治疗,对癌症细胞的基因组进行修复,如突变、染色体变异、拷贝数变异、调控肿瘤细胞基因的表达等,从而最终实现癌症的基因治疗。

这篇文章综述了目前CRISPR/Cas9技术在癌症方面的研究进展。相信在不久的将来CRISPR技术将像PCR技术一样很快融入到分子生物学的各项研究中,可以帮助研究者快速地进行动物体基因组的编辑,构建基因敲除以及精确的基因突变的小鼠,进行全面的基因功能研究以及遗传性疾病的基因治疗。

来源:生物通

(原标题:CRISPR/Cas9基因组编辑技术在癌症研究中的应用)

为你推荐

北京发布200个中药配方颗粒品种医保支付标准资讯

北京发布200个中药配方颗粒品种医保支付标准

近日,北京市医疗保障局发布《关于完善中药配方颗粒医保报销政策的通知》,对具有中药配方颗粒国家药品标准的200个中药配方颗粒品种制定医保支付标准。

2025-02-28 17:56

华东医药ADC新药斩获FDA孤儿药认证 ROR1靶点角逐再添里程碑资讯

华东医药ADC新药斩获FDA孤儿药认证 ROR1靶点角逐再添里程碑

注射用HDM2005是由中美华东自主研发并拥有全球知识产权的1类生物新药,是一款靶向受体酪氨酸激酶样孤儿受体1(ROR1)的抗体偶联药物(ADC)。

2025-02-28 09:54

国家医保服务平台APP上线医保药品耗材追溯信息查询资讯

国家医保服务平台APP上线医保药品耗材追溯信息查询

界面如提示“查询到多次医保药品 耗材销售信息”并显示出最近几次的销售记录,该情况说明被查询产品涉嫌多次销售。

2025-02-27 21:37

百济神州发布2024年报,全球总收入38亿美元,同比增长55%资讯

百济神州发布2024年报,全球总收入38亿美元,同比增长55%

百悦泽®(泽布替尼)全年全球销售额达26亿美元,同比增长105%。

2025-02-27 19:49

Cytiva本土化XDR一次性生物反应袋正式在京投产资讯

Cytiva本土化XDR一次性生物反应袋正式在京投产

切实落地本土化战略 推动区域产业集群化

2025-02-27 19:11

复星医药引进的一款First-in-class新药获批上市资讯

复星医药引进的一款First-in-class新药获批上市

昨日(2月26日),复星医药宣布,其控股子公司复星医药产业获独家开发和商业化许可的全新机制降磷创新药盐酸替那帕诺片(中国境内商品名:万缇乐)用于控制对磷结合剂疗效不充分...

2025-02-27 12:44

为有效降低药品生产过程中污染与交叉污染风险,核查中心组织制定了《清洁验证技术指南》资讯

为有效降低药品生产过程中污染与交叉污染风险,核查中心组织制定了《清洁验证技术指南》

为指导和规范药品上市许可持有人、药品生产企业(含原料药登记人)等对药品生产设备及部件清洁验证的科学管理,有效降低药品生产过程中污染与交叉污染风险,核查中心组织制定了...

2025-02-26 21:45

华润医药西部创新中心落地成都高新区,打造全国创新药械研发制造高地资讯

华润医药西部创新中心落地成都高新区,打造全国创新药械研发制造高地

双方将携手共同推进华润医药在成都高新区打造全国创新药械研发制造高地,同时在细胞与基因治疗、核医药等医药健康未来赛道探索深入合作。

2025-02-26 14:16

国家药品监督管理局原副局长陈时飞被查资讯

国家药品监督管理局原副局长陈时飞被查

今日(2月26日),中央纪委国家监委网站发布消息称,国家药品监督管理局原党组成员、副局长陈时飞涉嫌严重违纪违法,目前正接受中央纪委国家监委纪律审查和监察调查。

2025-02-26 12:07

落地天津,全国首家外商独资三级医院即将投入运营资讯

落地天津,全国首家外商独资三级医院即将投入运营

外商独资办医试点扩大后,全国首家外商独资三级综合医院即将迎来开业。近日,据相关报道称,中国首家获批的外商独资三级综合医院天津鹏瑞利医院预计将于2月底即本月底正式投入运...

2025-02-26 11:22

CDE:生物类似药说明书撰写技术指导原则资讯

CDE:生物类似药说明书撰写技术指导原则

生物类似药是指在质量、有效性和安全性方面与已获准注册的参照药具有相似性的治疗用生物制品。本指导原则是在现行法规、已发布的说明书相关规定及指导原则的基础上,重点讨论生...

2025-02-25 21:34

国内首个,恒瑞口服GLP-1/GIP双受体激动剂启动II期临床研究资讯

国内首个,恒瑞口服GLP-1/GIP双受体激动剂启动II期临床研究

近日,据药物临床试验登记与信息公示平台显示,恒瑞医药已启动GLP-1 GIP双受体激动剂HRS9531片剂的首个II期临床研究,旨在评估每日一次服用HRS9531片在肥胖受试者中的有效性和安全性。

2025-02-25 15:16

全球首发,强生旗下特诺雅达和特诺雅获批成为中国首个用于克罗恩病的白介素23抑制剂资讯

全球首发,强生旗下特诺雅达和特诺雅获批成为中国首个用于克罗恩病的白介素23抑制剂

今日(2月25日),强生公司宣布,特诺雅达®(古塞奇尤单抗注射液(静脉输注))和特诺雅®(古塞奇尤单抗注射液)已在中国获得批准,用于治疗对传统治疗或生物制剂应答不充分、...

2025-02-25 11:04

全球首个乙肝功能性治愈药物Bepirovirsen有望明年上市资讯

全球首个乙肝功能性治愈药物Bepirovirsen有望明年上市

Bepirovirsen是一种反义寡核苷酸(ASO)类药物,由葛兰素史克与Ionis Pharmaceuticals合作开发,专为慢性乙型肝炎患者设计。

2025-02-25 10:02

上市不足一年便成“弃子”,辉瑞终止基因疗法BEQVEZ的开发资讯

上市不足一年便成“弃子”,辉瑞终止基因疗法BEQVEZ的开发

近日,据外媒Endpoints News报道,辉瑞将终止其上市不足一年的B型血友病基因疗法BEQVEZ的开发和商业化。

2025-02-25 09:55

2025年卫生健康系统为民服务八件实事项目,地市内医疗机构之间检查检验结果互认超过200项等资讯

2025年卫生健康系统为民服务八件实事项目,地市内医疗机构之间检查检验结果互认超过200项等

全国二、三级公立综合医院均提供儿科服务,地市内医疗机构之间检查检验结果互认超过200项,常住人口超过10万的县均能提供血液透析服务等。

2025-02-24 21:43

索诺瓦正式发布首款峰力太极AI超算力助听器,开启听力健康新篇章资讯

索诺瓦正式发布首款峰力太极AI超算力助听器,开启听力健康新篇章

该平台通过突破性的双芯片技术——超响应ERA芯片和超算力Deepsonic芯片,搭载深度神经网络DNN的超强听觉认知声音处理算法,大幅提升在嘈杂环境下的声音处理速度和解析能力

2025-02-24 11:32

专注基因疗法的蓝鸟生物,卖了资讯

专注基因疗法的蓝鸟生物,卖了

日前,专注于基因疗法的蓝鸟生物宣布,已与一支资深的生物技术高管团队达成最终协议,由全球投资公司凯雷(NASDAQ:CG)和SK Capital Partners, LP(“SK Capital”)管理的基金对其实施收购。

2025-02-24 10:53

记一名医药管理领域的领先者与智能创新的践行者资讯

记一名医药管理领域的领先者与智能创新的践行者

在中国医疗健康领域,西安友德医药有限责任公司的股东尹雪芳女士无疑是一位杰出代表,更是一位具备深厚医药专业背景和丰富管理经验的专家。凭借其在医疗及健康管理领域的卓越贡献,...

文/刘娜 2025-02-24 10:07

中国研究型医院学会临床研究提升工程首个成果落地:加速研究型医院建设,带动区域医疗高质量发展资讯

中国研究型医院学会临床研究提升工程首个成果落地:加速研究型医院建设,带动区域医疗高质量发展

2月21日,宜昌市中心人民医院与北京大学肿瘤医院签署“肿瘤临床研究协作联盟”合作备忘录,将整合双方优势资源,进一步推动宜昌市及湖北省肿瘤科研与治疗发展,让当地癌症患者在...

2025-02-24 09:30