研究人员开发了增强基因治疗的技术

Dalhousie医学院卡梅伦癌症生物学研究科学家Graham Dellaire博士利用他对基因在人体细胞中组织和修复的知识，开发出一种技术，可以使基因治疗更有效，更安全。他的作品最近发表在Nucleic Acids Research and Nature上。被称为2015年度突破性发现的CRISPR代表“聚集规则 - 间隙短回文重复序列”。它可以准确地靶向和编辑DNA，提供治愈遗传疾病和寻找新的癌症治疗方法的潜力。

要将CRISPR应用于非分裂细胞 - 例如肌肉和脑组织中的细胞 - 研究人员必须首先使它们像分裂细胞一样。他们通过开启一种称为同源重组的细胞过程来保护DNA; 重组允许对细胞的基因进行操作和重排，而不会造成弊大于利。

“你不能准确地修复非分裂细胞中的基因，因为没有开启像同源重组这样的基因途径来进行基因治疗，”德莱尔博士说，他是一名副教授兼研究主任。病理学系。

“我的同事Daniel Durocher博士和他在西奈山医院的Lunenfeld-Tanenbaum研究所的团队找到了一种方法来重新激活在非潜水细胞中进行基因编辑所需的重组，但该小组需要一种方法证明这一点。这就是我们能够提供帮助的地方。“

归零基因目标

Dellaire博士在Dalhousie医学院的实验室中提出了一种荧光标记技术，该技术使科学家能够确定基因靶向何时在细胞中成功 - 即使是那些不分裂的细胞。

“我们的技术测量基因编辑的效率。我们知道，当我们正在处理的细胞变成绿色并且细胞核周围出现漂亮的环时，我们就有了一个精确的基因编辑事件，”Dellaire博士解释说。“绿色荧光使我们能够计算成千上万的细胞样本，因此我们的统计数据最终非常好。”

“人们认为在非分裂细胞中进行精确基因编辑是不可能的。这就是为什么Durocher博士的突破以及我们在自然界的出版物如此深刻的原因。我们不仅有第一个证据表明基因编辑在非- 分裂细胞实际上是可行的，但我们有一个筛选系统，可以让我们继续改进基因疗法。“Dalhousie医学院卡梅伦癌症生物学研究科学家Graham Dellaire博士利用他对基因在人体细胞中组织和修复的知识，开发出一种技术，可以使基因治疗更有效，更安全。他的作品最近发表在Nucleic Acids Research and Nature上。

被称为2015年度突破性发现的CRISPR代表“聚集规则 - 间隙短回文重复序列”。它可以准确地靶向和编辑DNA，提供治愈遗传疾病和寻找新的癌症治疗方法的潜力。

要将CRISPR应用于非分裂细胞 - 例如肌肉和脑组织中的细胞 - 研究人员必须首先使它们像分裂细胞一样。他们通过开启一种称为同源重组的细胞过程来保护DNA; 重组允许对细胞的基因进行操作和重排，而不会造成弊大于利。

“你不能准确地修复非分裂细胞中的基因，因为没有开启像同源重组这样的基因途径来进行基因治疗，”德莱尔博士说，他是一名副教授兼研究主任。病理学系。

“我的同事Daniel Durocher博士和他在西奈山医院的Lunenfeld-Tanenbaum研究所的团队找到了一种方法来重新激活在非潜水细胞中进行基因编辑所需的重组，但该小组需要一种方法证明这一点。这就是我们能够提供帮助的地方。“

归零基因目标

Dellaire博士在Dalhousie医学院的实验室中提出了一种荧光标记技术，该技术使科学家能够确定基因靶向何时在细胞中成功 - 即使是那些不分裂的细胞。

“我们的技术测量基因编辑的效率。我们知道，当我们正在处理的细胞变成绿色并且细胞核周围出现漂亮的环时，我们就有了一个精确的基因编辑事件，”Dellaire博士解释说。“绿色荧光使我们能够计算成千上万的细胞样本，因此我们的统计数据最终非常好。”

“人们认为在非分裂细胞中进行精确基因编辑是不可能的。这就是为什么Durocher博士的突破以及我们在自然界的出版物如此深刻的原因。我们不仅有第一个证据表明基因编辑在非- 分裂细胞实际上是可行的，但我们有一个筛选系统，可以让我们继续改进基因疗法。“

到目前为止，CRISPR已被用于治疗影响身体部分的疾病，这些疾病由分裂的细胞组成，例如血液。

这项新知识将使基因治疗能够应用于由非潜水细胞组成的肌肉骨骼和神经系统疾病。它也可用于对抗某些类型的感染。

“如果你患有疱疹等病毒的终生潜伏感染，我们可以使用CRISPR基因疗法去除它，”Dellaire博士说。“想象一下，如果奶油中的一种成分能够删除疱疹病毒的基因组，那么你的嘴唇上就不会再出现水泡。”

挖掘分子

“为了使非分裂细胞表现得像分裂细胞，Durocher博士不得不敲除重要的DNA修复基因，”Dellaire博士解释说。“既然这只能在实验室中而不是在人群中完成，我们现在正在尝试识别将取代这些人造遗传操作的分子。我们希望我们能够找到有朝一日能够制造的分子基因治疗成为肌肉萎缩症等疾病的现实。“

寻找这些分子是世界各地生物技术公司研究的一个活跃领域。

“我们的荧光标签系统是如此独特和高效，以至于我们有机会找到这些公司可能找不到的分子。这有点像淘金热，而且挖掘正确的位置非常重要，”德莱尔博士。

Dellaire博士与位于温哥华的药物研究与开发中心(CDRD)合作，致力于识别可商业化并开发成药物的分子。目前由加拿大卫生研究院资助，他也在寻找更多的研究经费。

“我们可以成为这一领域的世界领导者，”他说。德莱尔博士。“CDRD准备开始筛选。我们只需要资金。”

使基因疗法更安全

20多年前，出生时患有严重联合免疫缺陷的遗传性疾病的儿童是第一批接受基因治疗的人。它导致了白血病。

“这些孩子正在通过病毒基因治疗来治愈。病毒通过在他们的DNA中插入一个新的，健康的基因来替代他们的错误基因。这只是吸引了世界;它是头版新闻，”Dellaire博士回忆道。 。“但是，通过将病毒随机插入基因组并改变儿童的DNA，就会形成突变。”

虽然CRISPR仍然没有足够的效率来比使用病毒进行基因治疗更好，但它已经到了那里。

Dellaire博士利用他的荧光筛选技术发现，一些分子能够将基因打靶增强多达六倍。然而，它们可能对患者使用太大，因此需要找到新的。

“因为使用病毒将基因插入我们的DNA存在危险，我们希望我们的筛选系统能够帮助识别能够增强CRISPR有效性的分子，”Dellaire博士说。“最终目标是完全取代病毒基因治疗，使基因治疗更有效，更有效，更安全。”