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利用抗CRISPR蛋白顯著降低CRISPR-Cas9脫靶效應(yīng)
點擊次數(shù)：209 發(fā)布時間：2017/7/17
如今有研究證實病毒進化出的反制措施，即被稱作抗CRISPR蛋白（anti-CRISPR）的抑制性蛋白，能夠被用來改進作為一種基因治療工具的CRISPR-Cas9，從而降低可能導(dǎo)致不良副作用的脫靶基因編輯。
在一項新的研究中，來自美國加州大學(xué)伯克利分校和加州大學(xué)舊金山分校的研究人員證實*近發(fā)現(xiàn)的抗CRISPR蛋白降低脫靶效應(yīng)多達4倍，就像一種切斷開關(guān)那樣讓CRISPR-Cas9完成它的任務(wù)之后失去功能。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在2017年7月12日的Science Advances期刊上，論文標(biāo)題為“Disabling Cas9 by an anti-CRISPR DNA mimic”。論文通信作者為加州大學(xué)伯克利分校創(chuàng)新基因組學(xué)研究所研究員Jacob Corn博士和來自加州大學(xué)伯克利分校的作為CRISPR-Cas9基因編輯發(fā)明人的Jennifer A. Doudna。
在這項研究中，這些研究人員讓CRISPR-Cas9分子利用向?qū)NA（gRNA）發(fā)現(xiàn)、切割和替換導(dǎo)致鐮狀細胞疾病的血紅蛋白編碼基因突變體。他們證實一種被稱作AcrIIA4的特定抗CRISPR蛋白將這種CRISPR-Cas9分子的脫靶效應(yīng)降低4倍。它在做到這一點的同時不會顯著地降低想要的在靶基因編輯。
論文共同作者、加州大學(xué)伯克利分校Corn實驗室博士后研究員Jiyung Jenny Shin說，“由于存在脫靶基因編輯，意料之外的突變就能夠產(chǎn)生，但是我們的論文像很多其他的論文一樣證實能夠?qū)γ摪行?yīng)加以調(diào)整，而且這一點并不像人們可能所認(rèn)為的那樣如此嚴(yán)重。”
在針對人細胞體外培養(yǎng)物開展的實驗中，Shin發(fā)現(xiàn)運送CRISPR-Cas9，隨后在幾小時后運送這種抗CRISPR蛋白是*為有效的方法來降低脫靶效應(yīng)。這種蛋白模擬DNA的作用，將切割雙鏈DNA的Cas9據(jù)為已用，從而阻止切割進一步發(fā)生。
Shin說，“相比于在靶效應(yīng)，抗CRISPR蛋白即便在有效的CRISPR作用6個小時之后加入也會降低脫靶效應(yīng)2倍以上。在治療上，可能先用CRISPR治療一名患者，隨后利用抗CRISPR蛋白治療這名患者，就可降低脫靶效應(yīng)。”
論文共同作者、之前發(fā)現(xiàn)了AcrIIA4的美國加州大學(xué)舊金山分校研究員Joseph Bondy-Denomy預(yù)計這些抗CRISPR蛋白會變成CRISPR基因療法的一個標(biāo)準(zhǔn)部分。Bondy-Denomy說，“比如，這種Cas9抑制劑（即AcrIIA4）能夠與Cas9編碼在相同的DN段中，在基因編輯完成之后，準(zhǔn)確地定時關(guān)閉Cas9產(chǎn)生，而不會讓Cas9在細胞中停留而冒險產(chǎn)生脫靶效應(yīng)。
