《PNAS》：美国科学家开发了一种非CRISPR的新编辑平台

CRISPR系统无疑是当下最热的基因编辑平台了。然而，离开CRISPR，基因编辑技术是否能正常发展甚至于发展更好呢？近日，来自美国希望之城国家医疗中心的科学家就新发现了一种可定位为下一代基因疗法基础的基因编辑工具，或能精准地纠正某些遗传缺陷，并用于遗传及后天疾病的治疗中。

City of Hope's Saswati Chatterjee (left), Ph.D., discovered a gene-editing technology that could efficiently and accurately correct the genetic defects that underlie certain diseases.Credit: City of Hope

7月16日，发表在《PNAS》上题为“Stem cell-derived clade F AAVs mediate high-efficiency homologous recombination-based genome editing”的这份概念验证研究显示，这一有希望的新基因编辑平台，最终可能被用于治疗镰状细胞病、血友病（一种降低血液凝结能力的疾病）和其他遗传疾病。

非CRISPR的新编辑平台

据研究人员介绍，他们开发出的这款新型基因组编辑平台是基于一个称为腺相关病毒( AAV )的非致病病毒家族，使用人类血液和组织以及临床前模型进行测试。

文章作者、美国希望之城国家医疗中心的外科教授Saswati Chatterjee及其团队从AAV家族中获取一个亚群——AAVHSCs（来源于人类干细胞），他们发现，AAVHSCs有能力将正确的DNA序列有效地传递到体内目标细胞的细胞核内。通过同源重组过程（发生在非姐妹染色单体（sister chromatin) 之间或同一染色体上含有同源序列的DNA分子之间或分子之内的重新组合），这些校正序列取代了基因组中致病的基因突变。鉴于这一“纠正”发生在基因水平，所以理论上治疗是“一劳永逸”的。

Chatterjee解释道：“虽然将病毒注入人体听起来可能令人担忧，但大部分人已经接触过AAV病毒，且对他们的正常生活没有产生有害影响。”

“以AAVHSC为基础的编辑载体，只要一次施用，就能有效地编辑基因组。”Chatterjee说，“我们希望利用这些特性，能够在全球范围内发展广泛且容易获取的基因组编辑技术，用以治疗遗传病。”

据悉，这款编辑平台可在干细胞和成熟细胞（包括成人肝脏和肌肉细胞）中有效工作。

“成功利用AAV有望革新基因编辑。我们正试图为另一个里程碑式的治疗打下基础。”这项研究的合著者、医学博士Yuman Fong说，“改变遗传疾病进程的潜力是巨大的。将正确的AAV与血液干细胞配对将成为精准医学的工具技术，是医学治疗的下一前沿。”

相关进展

据了解，今年Chatterjee从加州再生医学研究所（California Institute of Regenerative Medicine）获得了200万美元的资助，用于开发血友病A的永久疗法。

另外，希望之城国家医疗中心已于2016年5月独家授权同源医疗公司（Homology Medicines）使用先进的AAV基因编辑技术。Chatterjee担任同源医疗的科学联合创始人兼科学咨询委员会主席。该公司于2018年3月上市，目前已与诺华展开合作。

今后，Chatterjee和她的同事仍有许多工作要做，包括解析这个平台运作的细节，以及将其临床转化。

参考资料：New platform poised to be next generation of genetic medicines

论文原文：Stem cell-derived clade F AAVs mediate high-efficiency homologous recombination-based genome editing