Cell新技术：一种快速改变人体细胞和实验室小鼠基因的方法

由Cedars-Sinai医学院领导的一个团队设计了一种快速遗传改变实验室小鼠和人体细胞的新方法，他们利用这种方法生成了儿童神经胶质瘤（一种侵袭性的儿童恶性脑癌）的个性化动物模型。

该新方法克服了目前技术中的若干缺点。比如使实验室更容易精确修改用于研究的小鼠，得到可靠的结果，特别是那些涉及由多种遗传变异驱动的癌症的小鼠。

这一研究成果公布在9月19日 Cell杂志上。这种方法名称为：MADR（mosaic analysis with dual recombinase-mediated cassette exchange）。

“我们的方法可以想象成一个不断发展的平台，”文章通讯作者，再生医学研究所助理教授Joshua Breunig博士说，“我们希望不断采用新方法来制造一种用于肿瘤建模的‘瑞士军刀’，适用于多种类型的组织。”

MADR方法是将单拷贝遗传物质插入小鼠胚胎或新生小鼠细胞中染色体上特定位点。每次遗传改变或突变都可能导致蛋白质停止运作，或者获得新的异常功能。使用MADR，科学家能够将两种类型的突变引入同一只小鼠。

这些突变再现了提供遗传物质的患者的小儿胶质瘤肿瘤中发现的复杂基因表达模式和病理学。此外，MADR能够准确地模拟另一种侵略性类型的小儿脑肿瘤：室管膜瘤。重要的是，该方法精确靶向正确的组织，不会影响其他组织。

目前，科学家通过多种方式修改小鼠进行研究，其中包括移植细胞，使用灭活的病毒将遗传物质运送到细胞，繁殖转基因动物。 Breunig说，这些技术带来的是不完整的肿瘤图像，且成本高昂，耗时，还有可能在其他组织中引起意外的癌症。MADR能克服其中一些问题。

文章另外一位作者，Cedars-Sinai神经外科副教授Moise Danielpour解释说，更好的小鼠模型对于了解小儿神经胶质瘤等疾病至关重要，其中单个肿瘤可能包含许多不同的克隆，每个克隆都有自己的基因突变和改变的组合。这种复杂性有助于肿瘤进化以抵抗治疗。

“我希望我们的新方法通过模拟肿瘤异质性，帮助我们开发新的，更有针对性治疗小儿神经胶质瘤的治疗方案，”他说。

Breunig补充说，这项研究表明，MADR不仅成功地改变了小鼠细胞，而且成功改变了经过修饰的人类细胞。 “这一发现显示了MADR在各种疾病方面的研究潜力，”他说。