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苄基亚苄基吡喃甘

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  • 专家称我国基因组编辑技术须破壁前行
    中国科协第114期新观点新学说学术沙龙专家称我国基因组编辑技术须破壁前行  本报讯(实习生曾云 本报记者潘希)近日,中国科协第114期新观点新学说学术沙龙以“基因组编辑新技术的兴起将带来的冲击”为主题,邀请相关专家讨论了基因组编辑技术在国内外的现状与发展。  近几年,由于CRISPR(规律成簇间隔短回文重复)等工具的不断问世,基因组编辑技术迎来了新的浪潮。“CRISPR能完成90%的工作,但核心的专利仍掌握在西方人手中。”中科院动物所研究员王皓毅直言,一定要开发新的工具,寻找比CRISPR效率更高的酶。  “国内科学家要协调合作,思考如何在坚持国际合作的同时,又保持国内优势。”中科院院士、华大基因研究院理事长杨焕明表示,同时应该加强科普避免重蹈转基因的覆辙,也不要在基因组编辑研究中一哄而上。  在杨焕明看来,现在可以考虑借CRISPR的东风讨论生命科学的服务问题。  目前,我国也处在CRISPR研究的前沿。例如在植物研究领域,中科院遗传与发育所运用TALEN和CRISPR技术在六倍体小麦中实现了3个同源等位基因的编辑,解决了小麦白粉病广谱持久抗性世界性难题,得到国际上的高度评价。  不过,专家也列出了目前基因组编辑技术面临的一些技术难题,例如如何提高敲除效率、减少脱靶效应、提高同源重组效率、实现基因定点替换或插入等。  华南农业大学教授刘耀光认为,对基因的定点替换以及插入等基因靶向修饰来说,技术上还有瓶颈,现在能够做到替换的例子很少。对植物来说,仍然需要提高效率达到实用性。“希望在不久的将来有实用突破”。  在讨论中,知识产权等问题也成为专家对国内基因组编辑发展的担忧。中科院遗传发育所研究员高彩霞表示,技术的推广需要强大的知识产权支撑,应分析哪些能做哪些不能做,利用自身优势加快推广速度。  “可以通过合作把专利的渠道拓宽。” 大北农生物科技有限公司专家杨进孝认为,企业要通过服务的方式参与进来,加强研究机构与企业的合作,促进产品落地。  杨焕明表示,基因组编辑应用的大门已经打开,国内要创造成熟的条件来推动我国基因组编辑技术的研究与推广。
  • 超越韩春雨?新一代基因编辑技术南京大学问世
    2016年9月15日,《Genome Biology》报道了一种基于SGN的基因编辑新技术,以结构引导的内切酶(SGN,Structure-guided nuclease)实现体内外DNA任意序列的靶向和切割。论文一作为Shu Xu,论文通信作者为南京大学医学院附属金陵医院的周国华(Guohua Zhou)研究员、南京大学模式动物研究所的赵庆顺(Qingshun Zhao)教授和朱敏生(Minsheng Zhu)教授。做为基因编辑领域的从业者,读后很有感触,应BioArt主编之邀请,以半学术的方式、以随笔的形式写出,与各位分享,不严谨之处请大家各自消毒。  感触之一:构思巧妙,略有瑕疵,瑕不掩瑜。  论文中,作者巧妙地融合FEN1(Flap endonuclease-1,是一种可以特异性识别flap结构的核酸内切酶,参与DNA的复制,修复和重组过程 除此之外它还具有双链DNA特异的5‘-3’的核酸外切酶活性)和已经被成功用于ZFN和TALEN的DNA剪切结构域Fok I,结合标准化的linker(GS repeats),设计了一个chimeric protein,实现了可编程的基因编辑系统,具有以下特点:短链ssDNA导向的基因组特定位置 编辑结果是产生大片段的deletion(可以大于2.6kb) 可以在斑马鱼胚胎中成功编辑内源基因。这个构思,看得出包含ZNF以及TALEN的影子,其实这三者设计思路是一致的,其创新点在于靶向元件的选择十分巧妙,切割元件直接me too。令人惊喜的是,这种原创性工作出自我们中国科学家团队,略有遗憾的是,论文中体内靶点做的偏少,也没有以CRISPR或者TALEN为对照,导致尚不能够评估其相对低的编辑效率是来自位点特异性障碍还是来自技术本身(znf703基因编辑效率1/96≅ 1% cyp26b1基因编辑效率是3/29≅ 10%、这个位点还真不低)。另外一点,如果SGN系统编辑结果是产生大片段的deletion,那么后期的同源重组做起来要相对困难(冒昧的揣测一下:FEN-1外切酶活性是否可以dead?貌似大片段的deletion应该是5' -3' 的核酸外切酶活性引起的)。  感触之二:表述质朴谦逊,留下很大的优化空间。  通篇论文读下来,科学之外,还感觉到一种相对质朴的文风,措辞之间充盈着谦逊。这么讲,可能超出了学术范畴,所以称之为随笔,既然自己给自己开了这么一个后门,所以,干脆就谈出来,好在笔者与南京大学与作者没有关联,也就没有了套磁之嫌疑。例如,在基本术语上作者没有跟风:“SGN”而不是“ssDNA guided Nuclease”,“DNA editing”而不是“genome editing”,这些细节都能够体现出一种“独立性”。基因编辑技术的效率是极其重要的,目前看在这篇论文中,作者没有更多地报道相关的条件优化工作,例如效率瓶颈是存在于guide DNA与靶向区域的结合效率?还是存在于SGN的识别效率?整个生物学场景之中,目标区域的DNA melting究竟有多重要?是转录相关事件还是复制相关事件?(冒昧的揣测一下:是不是质粒编辑实验中采用可诱导启动子即可帮助判断?)当然,不应该要求一篇论文解决和回答这么多的科学或技术问题,但是可以预计,这个新工具可能还有较大优化空间,期待着他们更多的进一步报道。  感触之三:就是要挑战CRISPR,尽管它似乎难以逾越!  众所周知,今年5月2日《Nature Biotechnology》在线发表河北科技大学韩春雨博士“一鸣惊人”的论文,报告了一种NgAgo-gDNA基因编辑新工具,尽管因不可重复而使韩春雨“一波三折”地陷入学术诚信危机,但是,此文也算是高调地揭开了挑战CRISPR暗中竞赛的盖子。尽管CRISPR如日中天,甚至有“long live CRISPR”之类的戏言,但是,CRISPR并不完美,这种“不完美”不仅仅来自Off-target、PAM的限制性、难以实现单碱基精确编辑之类的技术瑕疵,更是来自人类对新技术的“天然贪婪”,来自根深蒂固的奥林匹克精神“更快、更高、更远”,来自我们骨子里的征服欲。正如哈佛大学医学院遗传学教授George Church所言:新技术都是脆弱的,随时可能被取代 加州大学圣迭戈分校的Prashant Mali 说的更直白“我们需要的不止这些”。所以,从技术使用者的角度看,CRISPR是大自然和几位先锋科学家送来的珍贵礼物,在欣然拥抱它的同时、当然也期待着更好的技术出现 从技术开发者的角度看,大红大紫般火热的CRISPR又是新的竞赛标杆,它令人嫉妒地、高傲地立在那里,挑逗和激发着人们超越它的冲动。  感触之四:源自天然、超越天然,从基因编辑技术演化史看“工程化”在技术工具开发中的重要性。  有人把基因编辑技术做了“断代工程”,给技术划代,很形象、也利于普及,但是有时候也比较困难。一般地,理论上可以在哺乳动物细胞中近乎任意位点切割并引发编辑的ZFN、TALEN以及CRISPR,它们在时间节点上依次出现、而且效率和便利性也越来越好,所以被称为第一代、第二代、第三代基因编辑技术(1G、2G、3G)。笔者愿意把他们称之为大众基因编辑工具,因为对应着的还有一些小众工具,鉴于其自身的技术局限和缺陷,并没有被大家普遍接受。今天,先聊一聊大众工具,随后加一些小花边,再聊聊那些正在被淘汰和被遗忘的小众工具,补充这些小众工具的演化史,可以更加清晰地看出技术发展脉络,或许从中获得另外的灵感和启发。  从大众工具看,“工程化”贯穿始终。现代中文语境中,一直有一种混淆科学与技术的“语义学”困境。科学与技术相关但不相同,有人形象地这样区分科学与技术:know what,know why是科学,know how是技术。基因编辑总体上是一种技术,其相关工具的开发,起步于科学发现,但是不止步于科学发现。例如,从现有公开文献看,CRISPR最重要的科学发现节点是2011年卡彭蒂艾(Emmanuelle Charpentier)对tracrRNA的生物学功能的阐明。但是,有时候,造物主很懒,他开辟了这个世界之随后可能置之不理了。所以,大自然留给我们的礼物,有时候配不上我们征服的野心,因此,就人类目标而言,我们从来都不吝啬和迟疑于改进和再造。果然,随后的2012年,卡彭蒂艾就会同詹妮弗刀娜(Jennifer A. Doudna)联合发表了划时代论文,把tracrRNA和guide RNA合二为一,做成了工程化的“chimeric single guide”,sgRNA由此诞生。而在CRISPR-Cas工程化、模块化方面贡献最大的,应该首推华人科学家张锋教授。除CRISPRi、 CRISPRa之外,早在2013年的综述中,张锋教授就展望了包括把Cas设计为光控模式在内的各类工程化方案。而就是在本月,又推出了两项以遥控sgRNA的方式对CRISPR实施即时控制的技术方案。哈佛和神户大学的团队先后发表了利用“工程化”措施将AID与dCas9做成chimeric protein实现了不依赖于同源重组的单碱基编辑。就在本月初,MIT的团队创建了光敏感的sgRNA技术 几乎与此同时,深圳的科学家团队报告了“化学控制”的sgRNA的控制技术。  让我们把视野再回望到ZFN和TALEN,更是工程化的杰出案例,直至今天讨论的SGN,其“动作模块”甚至“毫不动摇”地使用FokⅠ,所变换进化的是“GPS定位模块”。这堪称技术演化之中还留下了历史痕迹,好似“保守序列”一样,让人惊叹“自然进化”与“人工进化”异曲同工之奇妙。  所以,基因编辑工具开发工程化的基本方程式是:GPS定位模块+执行模块。话分两头说。  先聊“执行模块”。FokⅠ屡战屡胜,但是,一定还有其它选择,毕竟,造物主应该是慷慨的,地球生命演化了四十亿年,留下的自然遗产极为丰富。  再聊聊GPS定位模块。这个模块工作效率及操作便利性如何,是基因编辑工具“好不好使”的关键。ZFN和TALEN的主要特点是:以蛋白质特定结构域来完成靶向定位,其主要缺陷是:定位模块体外准备麻烦,工作量大成本高 相比之下,CRISPR-Cas却方便的多,所以在总体竞争中胜出。但是CRISPR-Cas还是或多或少存在Off-target的弊端,为了解决这个问题、进一步强化定位精准性,已有报道以dcas9为定位器,融合上FokⅠ,实现正义链和反义链双向定位、并形成FokⅠ二聚体造成DNA双链断裂(DSB)、引发编辑。本次讨论的南京大学的这篇文章,再一次创新了GPS定位模块,首次采用FEN-1(flap endonuclease-1)来执行定位功能,将定位指令转化为方便人工编程的guide-ssDNA,做的很巧妙。  聊到这里,下一个创新近似于呼之欲出:尽管NgAgo似乎失败了,但是它工程化改造的前景呢?pAgo做为基因组“GPS定位模块”的可能性,怎能不令工具开发者怦然心动,就连我那个简陋的实验室,都已经于几个月前就开始努力了,万一大牛们漏掉了某些创意呢?  总之,GPS定位模块+执行模块=基因编辑工具,两个模块的重点是定位模块。设计灵感源自天然存在的自然遗产、但不止步于天然存在。自然界留给我们很多的提示和启发,例如:位点特异重组酶(site specific recombinase)如何?整合酶(integrases)如何?转座酶(transpotase)如何?其它未知的recombinase如何?这个领域的干法和湿法挖掘竞赛应该一直在进行。张锋曾说到:“通过对多种酶进行探索,我们可以得到一个更强的基因组编辑工具箱。我们必须继续探索未知。”  最后的花边:从G0谈起,回顾一下“沦落”为小众的基因编辑工具。  上世纪七十年代末,利用限制性内切酶实现了质粒体外重组,标志着第一代基因工程的诞生。随后,基于同源重组的体内染色体水平的基因工程成为现实,但是由于重组率极低,必须使用抗生素抗性或营养缺陷等标记加以筛选,做不到无痕编辑。之后,尽管发展了反向筛选标记、cre位点预埋及抗性回收等技术措施,但是,还是繁琐和低效。业界对无标记的无痕基因编辑技术是十分期待的,无标记无痕的关键在于编辑效率,只要效率达到百分之一以上的数量级别,就有希望。这里让我们一起回顾一下两个小众工具,作为“绿叶”来衬托一下广为人知的大众工具。  其一,G0代的重组工程(Recombineering)。上世纪90年代末,基于λ 噬菌体的Red重组酶的重组工程(Recombineering)出现了,这个领域中,中国科学家于代冠(Daiguan Yu)跟随NIH的Donald L . Curt,做出了不少贡献,于代冠博士后来回到了中科院广州生物医药与健康研究院。基于Red系统,哈佛大学George Church于2008年在《Nature Biotechnology》上发表了改进版的MAGE,可以自动化地在数天内引发十亿计的突变 至2013年,Church又把基于ss-oligo的的重组工程从大肠杆菌扩展到酿酒酵母,这个过程还与rad51/rad54相关,被Church发展成YOGE技术,之所以特别强调Church,是因为这位伟大的科学家也是早期CRISPR的推进者之一,他采用Cas9编辑高等细胞基因组的论文,与张锋“同框”于2013年1月的Science。但是,重组工程最终没有能够再扩展到其它物种,特别是没有实现哺乳动物细胞的基因编辑。大肠杆菌的Red/ET系统,也是重组工程的重要实现工具,也是目前仍在普遍使用的分子生物学基本操作工具,这个系统源自中国科学家张友明在欧洲留学工作期间做出的开创性工作,张友明博士后来回到山东大学工作。总体上,基于寡核苷酸入侵的重组工程可扩展性不够好(局限于原核的细菌、真核最多跨到酿酒酵母),效率相对低下(在千分之一到百分之一之间),难以大幅度优化。  其二,G2.5代的Targetron。这个来自原核微生物防御机制的Targetron技术,笔者更愿意把它称之为2.5代技术,不是因为它的效率,而是因为它的GPS定位模块的工作方式,其方式是结合了“个别DNA位点的蛋白质识别”和“其它位点的RNA识别”,而且识别序列是可编辑的、可以“reprogrammable”的。这个编辑工具的大本营首推德克萨斯大学奥斯汀分校,他们有对外开放的设计软件及一些技术服务,但是,它编辑复杂、使用困难、物种可扩展性不高,梭状芽孢杆菌是可以用的,中科院微生物所李寅组和上海的杨晟组都有相关工作。总之,仍然是一个小众工具。  SGN将会如何?是小众工具还是能够发展成大众工具呢?pAgo能不能进一步W为NgAgo“正名”?能不能正名之后再发展成大众工具呢?前提是solid、可重复,并且用户友好。让我们拭目以待吧!  源于天然而超越天然,正道也!再次祝贺南京大学科学家在基因编辑领域的这项重大突破!
  • NgAgo最新成果:可抑制乙肝病毒复制 但非“基因编辑”
    p   2016年5月2日,河北科技大学副教授韩春雨课题组在Nature Biotechnology上发表了关于NgAgo基因编辑技术的论文,引发了科学界的强烈关注。然而,从一开始被认为是颠覆性的技术,到不久后大批科学家表示无法重复这一研究成果,现在,NgAgo是否具有“基因编辑”功能还是个大大的问号。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201707/insimg/a76bae8c-3d73-47f3-80d8-0eee2c4a4cfa.jpg" title=" 1.png" / /p p style=" text-align: center " 图片来源:Nature Biotechnology /p p   关于这一事件的最新动向还停留在今年5月。5月9日,Nature Biotechnology(NBT)发布了一则“编辑部关切”。文中称,NBT的编辑注意到了读者们对有关NgAgo论文重复性的担忧。此前NBT杂志也发布了韩国、德国、美国三个小组的研究结果(http://dx.doi.org/10.1038/nbt.3753)。他们试图重复原始论文中关键的Figure 4中的结果。然而,没有一个小组在任何位点或任何条件下观察到任何由NgAgo诱导的突变。此外,另一个不同研究小组也在Protein & amp Cell杂志上报道了相似的结果(doi:10.1007/s13238-016-0343-9)。 /p p   NBT编辑部称,他们已经与原始论文的作者们进行联系。作者们正在调查研究结果缺乏重复性的潜在原因,并已被通知NBT会发表这则声明。一旦相关调查完成,NBT将会更新最新的进展。 /p p   同月20日,央视CCTV13《新闻调查》栏目用43分钟的长视频对截止到当时的事件发展过程和最新进展进行了报道。之后的两个月,鲜有关于这一事件的最新报道。 /p p    strong 最新成果:NgAgo可抑制乙肝病毒复制 /strong /p p   近日,小编注意到,一个中国研究团队发表了一项关于NgAgo的新成果。首先需要强调的是,该研究也未证实NgAgo的基因编辑功能。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201707/insimg/bbafb9e8-b2b1-4908-9f3b-c160e1c6b44f.jpg" title=" 2.png" / /p p style=" text-align: center " 图片来源:Antiviral Research /p p   具体来说,7月11日,发表在Antiviral Research杂志上题为“NgAgo-gDNA system efficiently suppresses hepatitis B virus replication through accelerating decay of pregenomic RNA”的论文中,来自山东大学等机构的研究人员证实,NgAgo-gDNA系统能够通过促进pgRNA(pregenomic RNA)的降解有效抑制乙肝病毒的复制。 /p p   该研究在结论中称,这一研究结果首次证明了NgAgo/gDNA在抑制乙肝病毒复制方面的潜力。研究发现,抑制效果明显与gDNA靶向区域(gDNA targeting region)有关。此外,尽管HBsAg(hepatitis B surface antigen,乙肝表面抗原)、HBeAg(hepatitis B e-antigen,乙型肝炎E抗原)和pgRNA的水平明显下降,但作者们未能检测到NgAgo的任何DNA编辑能力。最后,作者们证明,NgAgo/gDNA显著缩短了乙肝病毒pgRNA的半衰期。他们认为,这些结果为将NgAgo/gDNA系统用于控制病毒感染提供有趣的线索。 /p p    strong 前情回顾:基因敲低、切割RNA,反正就不是基因编辑 /strong /p p br/ /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201707/insimg/f9d1f115-4be5-4e50-bb36-67cfea0da86b.jpg" title=" 3_副本.jpg" / /p p style=" text-align: center " 图片来源:Cell Research /p p   事实上,关于NgAgo的“非基因编辑”功能,去年Cell Research 杂志上的一篇论文也有报道。在这篇题为 NgAgo-based fabp11a gene knockdown causes eye developmental defects in zebrafish 的文章中,南通大学神经再生重点实验室副教授刘东团队观察到,NgAgo 确实可以改变斑马鱼的表型,但这并非是通过基因编辑实现的。团队通过实验得出结论,NgAgo 系统可以在不改变目标基因序列的情况下,对基因表达实现 knockdown(即下调其目标 mRNA 表达水平),且这可能与 NgAgo 的基因剪切活性没有关系。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201707/insimg/c4f7edbf-20ab-4b59-a321-46f80c6d3b88.jpg" title=" 4.png" / /p p style=" text-align: center " 图片来源:BioRxiv /p p   此外,今年1月,在生命科学预印本网站BioRxiv上,来自韩国的一个研究小组发表的题为“DNA-dependent RNA cleavage by the Natronobacterium gregoryi Argonaute”的成果指出,NgAgo能作为一种DNA引导的核酸内切酶切割RNA,而不是DNA。这意味着NgAgo或许可以作为“RNA干扰”的一种工具发挥作用。 /p
  • 基因编辑先驱杜德纳给“基因魔剪”安“刹车”:避免伤及无辜
    p   受热捧的基因编辑技术CRISPR-Cas9并非完美,它犹如一辆没有刹车装置的汽车,可能失控伤及无辜,即产生脱靶效应——编辑了不该编辑的基因片段。从去年12月开始,科学家们争先恐后地开启为CRISPR安上“刹车”的研究,他们试图从自然界,找出这个“刹车”。 /p p   美国生物学家、最先提出CRISPR-Cas9可以进行基因编辑的詹妮弗· 杜德纳(Jennifer Doudna)也是其中的一员。当地时间8月24日,她与同事的相关论文发表在顶级期刊《细胞》(Cell)杂志,揭示了两个可以为CRISPR的基因编辑画上停止键的蛋白质是如何发挥作用的。此外,这两个抑制蛋白具有广谱性,也就是说可以适用不同的CRISPR系统。 /p p   CRISPR系统应用于基因编辑,是科学家从细菌身上取得的“经”。为了对付“杀手”噬菌体,细菌的免疫系统经过漫长的时间,进化出CRISPR系统。一旦有噬菌体入侵细菌,细菌的免疫系统会抓取一段噬菌体的DNA作为备份。等到下一次噬菌体再次来袭,细菌就可以根据备份,做出识别。识别成功时,细菌的Cas9蛋白会切断噬菌体的DNA。这套系统为人类所用时,可以高效地对目标基因进行切割、添入等编辑。由于其高效,在业界有“基因魔剪”之称。 /p p   尽管CRISPR系统被广泛验证其有效性,成为全球各大生物实验室的宠儿,也有一些人体临床试验已经开展。但CRISPR的脱靶性问题尚未得到完全解决。一旦CRISPR系统进入工作模式,科学家们此前一直没有办法干预其过程,只能任其操作至自然结束,其中可能会发生错误编辑非目标基因的情况,带来安全性隐患。 /p p   可喜的是,科学家们发现,求生的本能同样让噬菌体想出对策,进化出了针对细菌CRISPR系统的抑制蛋白,用来逃避细菌免疫系统的攻击。这些抑制蛋白被称为ACR蛋白。 /p p   杜德纳与同事此次研究的AcrIIC1 和AcrIIC3便是其中两种。 /p p   AcrIIC1 和AcrIIC3是通过什么方式来对付难缠的CRISPR系统呢?杜德纳和同事发现,当AcrIIC1和Cas9蛋白相遇时,AcrIIC1会紧紧结合Cas9用来抓取DNA的位置,从而使得Cas9无法捣乱。打个比方,这相当于给Cas9这把锋利的剪刀套上了外壳,无法再做出“剪”的行为。 /p p   不仅如此,AcrIIC1可以抑制多种Cas9蛋白,具有广谱性。 /p p   相比之下,AcrIIC3能发挥作用的范围要小,只能抑制一种Cas9蛋白。而且,和AcrIIC1不同,AcrIIC3不结合Cas9蛋白,而是将两个Cas9蛋白拉拢在一起,改变它们的结构,从而使得Cas9对DNA无计可施。 /p p   值得一提的是,杜德纳并不是第一个发现 CRISPR系统“关闭开关”的人。 /p p   在2016年12月,来自加拿大多伦多大学和美国马萨诸塞大学的科学家们首次发现了自然界隐藏的这类“关闭开关”。但当时,科学家们还不清楚,这些抑制蛋白是如何发挥“关闭开关”作用的。 /p p   数个月后,来自不同国家的两个科研小组先后通过解析蛋白结构是什么样的,来揭示抑制蛋白防守CRISPR系统的机制。其中就包括哈尔滨工业大学教授黄志伟的课题组。但他们所解析的和杜德纳此次解析的都为不同种类的抑制蛋白。 /p p   不久的将来,科学家或许就能找到最合适的“关闭开关”,不由CRISPR系统任性,为其安全性“保驾护航”。 /p p /p
  • 精准基因编辑时代到来!华人科学家重排原子精准编辑基因!
    p   当我们在谈论生命时,我们谈论的都是化学分子。DNA也好,蛋白质也罢,正是这些生物大分子发生的原子重排,才催生出无数生化反应,为地球带来生命。 /p p style=" text-align: center " img title=" 001.JPEG" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201710/insimg/c0bbe2b5-3415-4594-bc51-72b794f474de.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong   本研究的主要负责人David Liu教授(图片来源:Broad研究所) /strong /p p   今日,Broad研究所的华人学者David Liu教授公布了一项了不起的研究!他的团队开发了一种“碱基编辑器”,能在细胞内用简单的化学反应,使DNA的一种碱基进行原子重排,让它变成另一种碱基。与CRISPR-Cas9等流行的基因编辑手段不同,这种技术无需使DNA断裂,就能完成基因的精准编辑。这项研究发表在了顶尖学术期刊《自然》上。 /p p style=" text-align: center " img title=" 002.JPEG" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201710/insimg/25395cd0-f659-4486-b95c-07cbee1c729a.jpg" / /p p style=" text-align: center "   strong  将近一半的致病变异来源于C-G组合到A-T组合的改变(图片来源:《自然》) /strong /p p   要看懂这项研究,我们先来看看DNA本身。我们知道,DNA的双螺旋结构由4种碱基:腺嘌呤(A)、胸腺嘧啶(T)、胞嘧啶(C)与鸟嘌呤(G)组成。它们A和T配对,C和G配对,就像字母一样,编写了人类的遗传信息。然而由于化学结构的问题,C这个字母不大稳定,容易出现自发的脱氨突变,把原本的好好的C-G组合,变成A-T组合。据估计,每天人类的每个细胞里都会出现100-500次这样的突变。而人类已知的致病单碱基变异,高达一半属于这种突变。 /p p style=" text-align: center " img title=" 003.JPEG" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201710/insimg/3079c9ad-aff8-4c2e-b7ab-54dc17de1cbe.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong   合适的脱氨反应能将腺嘌呤转变为结构类似于鸟嘌呤的肌苷(图片来源:《自然》) /strong /p p   换句话说,如果我们能定点修复这些基因突变,把A-T变回C-G,就有望从根源上纠正人类的许多遗传疾病。这正是Liu教授团队的研究思路。在实验室中,他们观察到了一个很有意思的现象——腺嘌呤(A)在出现脱氨反应后,会变成一种叫做肌苷的分子,而它与鸟嘌呤(G)的结构非常接近,也能成功骗过细胞里的DNA聚合酶。简单的几轮DNA复制后,A-T组合就能变回C-G。 /p p   但科学家们遇到一个棘手的问题——自然界中并没有能够在DNA中催化腺嘌呤进行脱氨反应的酶。 /p p   如果没有现成的道路,那就开辟一条!在人体中,科学家们发现了一种叫做TadA的酶,它能催化转运RNA上的腺嘌呤(A),使它脱氨。尽管催化的对象不同,但Liu教授的团队认为它有足够的应用潜力。于是,利用演化的力量,科学家们对TadA进行了改造。他们将编码TadA的基因引入大肠杆菌内,并寄希望于这种酶能在大肠杆菌快速的繁衍中,突变出催化DNA腺嘌呤的能力。 /p p style=" text-align: center " img title=" 004.JPEG" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201710/insimg/77d2e2cb-4181-4432-b16c-f701f36c851b.jpg" / /p p style=" text-align: center "   strong  本研究中,碱基编辑器的作用机理(图片来源:《自然》) /strong /p p   同时,科学家们也想到,DNA上的腺嘌呤特别多,总不能把他们全都转化为鸟嘌呤吧。因此,特异性地对某个碱基进行催化,是这套系统迈入实际应用的关键。Liu教授想到了自己的实验室邻居张锋教授,这名华人学者以CRISPR基因编辑技术而闻名于世。如果我们借助CRISPR-Cas9系统的精准,但不让它切开双链DNA,或许就能定点对腺嘌呤进行原子重排,让它变成另一种碱基。为此,科学家们在筛选TadA酶的过程中,也同样引入了一套切不动DNA的特殊CRISPR-Cas9系统,用于精准定位。 /p p   功夫不负有心人!这套系统虽然极为复杂,但在经历了漫长的7代筛选后,Liu教授团队终于开发出了一款全新的“碱基编辑器”,其核心正是能有效针对DNA的TadA酶。无论是在细菌里,还是在人类细胞中,这款编辑器都能顺利发挥作用。在人类细胞里,它的编辑效率超过了50%! /p p style=" text-align: center " img title=" 005.JPEG" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201710/insimg/e1500d56-ca99-4809-932c-2bd6c898751f.jpg" / /p p style=" text-align: center "   strong  这套系统能有效用于人类细胞(图片来源:《自然》) /strong /p p   尽管这套系统利用了CRISPR-Cas9系统,但科学家们在这篇论文里指出,他们开发的技术与CRISPR-Cas9系统各有千秋。在矫正单碱基突变方面,它比CRISPR-Cas9系统更为有效,也更“干净”。它几乎没有引起任何随机插入和删除等突变,在全基因组里的脱靶效应也要好于CRISPR-Cas9技术。要知道,这可是人们对CRISPR-Cas9技术安全性的最大担忧之一。 /p p   先前,研究人员们也同样开发了编辑其他碱基的方法。目前,Liu教授的团队已经有了把C变成T,把A变成G,把T变成C,以及把G变成A的工具。诚然,这些工具目前距离人类临床应用还有不小的距离。但要知道,它只涉及碱基的原子重排,无需让DNA双链断裂,从而降低了基因治疗过程中的风险。此外,许多遗传病都是单基因突变,用这些工具进行治疗也显得更为有的放矢。 /p p   我们感谢Liu教授的团队为我们带来如此令人兴奋的基因编辑新工具。毫无疑问,基因编辑的时代已经到来,你准备好迎接冲击了吗? /p p   参考资料:[1] Programmable base editing of AT to GC in genomic DNA without DNA cleavage /p p & nbsp /p
  • 中科院PLOS发表RNA编辑新成果
    7月28日,来自中科院上海生命科学研究院植物生理生态研究所李轩研究组、上海巴斯德研究所郝沛研究组以及密歇根州立大学王红兵教授,在国际著名遗传学期刊《PLOS Genetics》发表一项合作研究,题为“The Landscape of A-to-I RNA Editome Is Shaped by Both Positive and Purifying Selection”。这项研究通过对多生物物种RNA编辑事件的系统发现和分析,首次揭示了RNA编辑表观遗传学位点的系统进化规律,以及其在动物神经功能和神经发育中发挥的主要作用。 自从20年前第一次被发现以来,RNA编辑已经成为多种生命形式的遗传编码变异的重要来源。RNA编辑的一个突出机制是,前体mRNA分子中腺苷的去氨基。脱氨基的事件,即A-to-I编辑,将特殊的腺苷(A)转换为肌苷(I)。在翻译中,肌苷被解码为鸟苷(G),从而导致密码子的变化,往往会引起蛋白质产物中的氨基酸替换。除了遗传再编码,A-to-I编辑已知也影响可变剪接,修改microRNA,和改变microRNA靶位点。A-to-I RNA编辑机械的主要组成部分,是作用于RNA(ADAR)家族酶的所谓的腺苷脱氨酶,ADAR酶作用于底物分子内的双链RNA(dsRNA)。关于底物靶向和编辑活性调节的细节,还是较少的;但是,有证据表明A-to-I编辑是共转录的,并且ADAR靶位点倾向于某些非随机的序列模式,并且很大程度上依赖于双链RNA的三级结构。 A-to-I RNA编辑生成的遗传变异,可扩展转录组的多样性和复杂性,它作为一个重要的机制可帮助支持关键的生物学功能。由于ADAR突变而缺乏A-to-I RNA编辑的动物模型,可导致小鼠胚胎或出生后致死,或在果蝇中显示神经缺陷。以前的研究在人类、小鼠、猴和果蝇中记录了许多A-to-I编辑靶基因。报道的编辑靶标情况,包括神经受体、离子转运蛋白和免疫反应受体。虽然多年来,科学家们都知道某些关键基因上A-to-I RNA编辑的例子,但是从进化的角度看,A-to-I编辑如何使转录组和蛋白质组多样化,以及到了何种程度,还是完全没有表征的。我们对于RNA编辑本身在进化中如何受到选择性力量的限制,还知之甚少。关于A-to-I RNA编辑提供的适应潜能,有各种不同的观点。 新一代测序技术和Model Organism ENCyclopedia Of DNA Elements (modENCODE)项目,成为模式生物的一种前所未有的资源,像果蝇和秀丽隐杆线虫,使得我们能够进行多基因组规模分析,以比较进化中的RNA编辑模式。 为了探讨RNA编辑的全景以及表征进化过程中施加在A-to-I编辑上的选择性限制,该研究小组基于modENCODE资源构建了一项研究,涉及这七种果蝇,它们有相应的参考基因组和转录组测序数据可用。该研究还补充了来自其他资源的数据,包括NCBI Sequence Read Archive (SRA)、NCBI Gene Expression Omnibus (GEO)、FlyBase和FlySNPdb数据库。 利用果蝇属作为一个模型系统——其代表了大约4500万年的进化时间,研究人员共确定了9281个A-to-I RNA编辑事件。通过与前人的研究成果,以及来自果蝇组织/发育样本或ADAR突变体的数据进行比较,并进行大规模阵列为基础的验证性实验,研究人员验证了这些事件。 通过系统发育分析,研究人员基于编辑位点的保守性,将A-to-I RNA编辑事件归类为三种不同类型。第一类位点发生在单基因家族基因上 第二类发生在多基因家族基因上,但位点不保守 第三类发生在多基因家族基因上,且位点保守。对这三类位点及其基因进行选择分析发现,第一和第二类位点均受到纯化选择(负选择)影响,而只有第三类位点受到正选择压力。重要的是,发现第三类位点高度富集于神经系统的元件和功能中。通过对这三类编辑位点进行不同组织、不同发育时期以及动物变态发育过程中的分布及变化分析,第一次发现了A-to-I RNA编辑在动物发育、交配(mating)等生理过程中动态变化的证据,进一步支持了三类不同编辑位点的重要功能。这些结果都指向神经系统功能,说明了RNA编辑表观遗传作用的适应性主要通过神经系统功能实现。神经系统功能是检验有益RNA编辑位点主要标准。以上发现,揭示了由RNA编辑表观遗传机制引入的编码可塑性,而产生一类新的二分变异。在二倍体有性生殖系统中,它是维持基因表达杂合性的一个重要机制,对克服等位杂合子分离有不可替代的优势。
  • 热电公司LTQ Orbitrap荣获PITTCON 2006“编辑推荐金奖”(图文)
    沃尔瑟姆市,麻省(2006年3月24日)-在北美最大的实验室设备和科学仪器展览会PITTCON® 2006上,作为世界领先的分析仪器研发和制造公司-热电公司(Thermo Electron Corporation,NYSE:TMO)荣获了”编辑推荐金奖”(Gold Editor’s Award)。在超过1000个参展商中,热电公司的LTQ™ Orbitrap™ 多级线性离子阱和静电场轨道阱串联组合高分辨质谱仪获得最佳新产品奖。 LTQ Orbitrap多级串联组合高分辨质谱仪凭借其更出众的质量分辨率、质量精密度和动态检测范围等性能,完全超越了现有的飞行时间(TOF)质谱系统。并广泛应用于小分子研究、蛋白质组学、代谢组学和药物开发等领域。 “在离子阱技术发明20年来,获得专利技术的LTQ Orbitrap,无疑是质谱界内最重大的技术革新。这些技术上的进步,使得LTQ Orbitrap的检测速度更快,并具有更高的精度和可靠性。”热电公司高级副总裁Marc N. Casper先生在评价LTQ Orbitrap时,表示:“事实上,与我们的客户一样, LTQ Orbitrap的出品及其在全球各个实验室,参与进行各种前沿领域研究的卓越表现都令人兴奋异常。 在过去的几年中,热电公司一直致力于研发世界上最具潜力的组合型质谱系统。早在三年前PITTCON上,FinniganTM LTQ FT,就已获得了编辑推荐银奖。 另外,在PITTCON 2006上,除了明星产品“LTQ Orbitrap“,热电公司还展示其完整的试验室解决方案:从样品制备到分析检测,又从数据解析到数据存储、管理。同时,隆重推出了最新的“实验室-生产线”解决方案――过程分析技术(PAT)和应对欧盟限制有害物质指令(RoHS)的完整方案。 在获得PITTCON编辑推荐金奖前,仪器市场展望(Instrument Business Outlook,IBO)已授予热电公司“2005年度公司”这一殊荣。该奖项确认了热电公司在分析和科学仪器市场中的领导地位;同时,也是对其强劲的财政和运营表现以及在分析仪器领域作出的杰出技术贡献的又一次肯定。登陆http://www.thermo.com获取完整的IBO报告。关于热电公司 热电公司是世界领先的分析仪器研发和制造公司。该公司为客户提供仪器解决方案使整个世界更健康、更干净、更安全。热电生命和实验室科学部分为生命科学、新药开发、临床医学、环境和工业实验室提供分析仪器、科学设备、服务和软件方案。热电测量与控制部分致力于将分析仪器应用于各种生产制造过程及安全和国防领域。欲获取更多信息,请浏览该公司网站:http://www.thermo.com。
  • 基因编辑巨头Horizon Discovery与罗格斯大学合作开发碱基编辑技术
    p style=" text-indent: 2em text-align: justify " Horizon Discovery Group 基因编辑和基因调控技术的全球领军者,宣布和新泽西州立大学(美国)罗格斯大学建立独家战略合作伙伴关系,共同开发一种称为碱基编辑的新的基因编辑技术并使之商业化。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 获悉,2019年1月28日, Horizon Discovery Group plc(LSE:HZD),基因编辑和基因调控技术的全球领军者,宣布和新泽西州立大学(美国)罗格斯大学建立独家战略合作伙伴关系,共同开发一种称为碱基编辑的新的基因编辑技术并使之商业化。该技术将应用于新细胞疗法的开发,同时也将丰富Horizon集团的现有技术,帮助拓展其服务范围。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 本次合作将进一步开发Rutgers Robert Wood Johnson医学院药理学副教授Shengkan Jin博士实验室的新型碱基编辑平台。作为协议的一部分,Horizon已向Rutgers提供了独家许可的碱基编辑技术,以用于所有治疗应用。此外,该集团还将在罗格斯大学进行基础编辑的进一步研究,并在集团内部继续进行评估和概念证明研究。& nbsp /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 碱基编辑是一种新颖的技术平台,用于在细胞中设计DNA或基因,并通过使用酶修饰基因,纠正DNA中的错误或突变。与目前可用的基因编辑方法(例如CRISPR / Cas9)相比,这种新技术可以更准确地进行基因编辑,同时减少意外的基因组变化,避免在基因中产生可能导致负面影响的“切割”。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 该技术将对通过临床开发和商业化促进细胞疗法的发展产生重大影响。Horizon集团首席执行官Terry Pizzie说:“碱基编辑对于基因编辑技术领域来说就像一场潜在的革新,极有可能实现靶向治疗众多迄今无法医治的疾病的目标。此次Horizon集团与Jin博士和罗格斯大学的合作将帮助我们在研究与应用市场扩展科学和知识产权能力。作为我们五年投资战略的一部分,Horizon将致力于投资保持市场领导地位的高价值技术,碱基编辑技术就是一个很好的例子。” /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 罗格斯大学的Shengkan Jin博士表示:“单独使用该技术的胞苷脱氨酶可用于开发离体疗法,如用于镰状细胞贫血和β地中海贫血的基因修饰细胞、用于艾滋病的HIV抗性细胞,用于白血病的现成CAR-T细胞以及遗传性疾病的治疗,可谓潜力巨大。” /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 罗格斯大学研究与经济发展部的临时高级副总裁David Kimball博士认为:“基因编辑技术真正彻底改变了科学家们思考如何在疾病治疗方面寻求更好结果的方法。我们期待通过与Horizon合作,发展这一新型碱基编辑平台以改善人类健康。” /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 美国早在2018年1月就宣布将在未来6年出资1.9亿美元支持体细胞基因编辑研究,以开发安全有效的基因编辑工具,治疗更多人类疾病。显然,美国政府也对基因编辑市场前景十分看好。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 另据中商产业研究院最新报告,预计2020年,全球精准医疗市场规模将破千亿,达到1050亿美元,而基因编辑技术将是撬动千亿级大市场的一把钥匙。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 关于Horizon Discovery Group plc /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " Horizon Discovery Group plc(LSE:HZD)是基因编辑和基因调控技术的全球领军者,总部位于英国剑桥。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " Horizon集团提供广泛的技术产品和相关研究服务,以支持医学界和生物学界更好地了解所有物种的基因功能、人类疾病的遗传驱动因素以及个性化分子、细胞和基因疗法的发展。这些技术和产品已经被全球10000多家学术机构、药物研发机构、药物制造商和临床诊断公司所采用。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 关于罗格斯大学 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 罗格斯大学,全称新泽西州立罗格斯大学,简称罗大(Rutgers, The State University of New Jersey )是美国新泽西州的最大高等学府,也是一所公立研究型大学。罗格斯大学的主要校园位于新布朗斯维克和皮斯卡特维,另有两所分校在纽瓦克和肯顿。 /p
  • 可检测基因编辑脱靶效应,此技术有望完善基因编辑治疗
    p style=" text-align: center "   img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201903/uepic/22506cf5-5909-4022-83a3-3fd7e13aec9a.jpg" title=" 00.jpg" alt=" 00.jpg" style=" text-align: center " / /p p style=" text-align: center " 研究人员在观察胚胎培养情况。中科院神经科学研究所供图 br/ /p p   “渐冻人”(运动神经元症)、“玻璃娃娃”(成骨不全症 )、“月亮孩子”(白化病)、地中海贫血……各种各样的罕见病一直因发病率低而缺乏有效的治疗方案,给患者和家庭带来无限的痛苦。 /p p   据统计,全球有7000多种罕见病,其中80%的罕见病是单基因遗传病。近年来,随着基因编辑技术的逐渐成熟,基因治疗被人们寄予厚望。 /p p   然而,基因治疗的风险不可低估,其中“脱靶效应”是基因编辑技术最大的风险来源。 /p p   近日,中科院神经科学研究所、脑科学与智能技术卓越创新中心杨辉研究组与中科院马普计算生物学研究所、中国农科院深圳农业基因组研究所及美国斯坦福大学团队合作,开发出一种名为GOTI的全新的检测基因编辑工具脱靶技术。该技术可精准客观地评估基因编辑工具的脱靶率。该研究于3月1日在线发表于《科学》。 /p p   strong  难题: /strong /p p strong   如何有效检测基因编辑工具的安全性 /strong /p p   CRISPR/Cas9是广受关注的新一代基因编辑工具。学术界普遍认为,基于CRISPR/Cas9及其衍生工具的临床技术将为人类的健康作出巨大贡献。然而,基因编辑工具“脱靶”风险也一直备受关注。若将其应用于临床,“脱靶效应”可能会引起包括癌症在内的很多种副作用。 /p p   中科院神经科学研究所研究员杨辉在接受《中国科学报》采访时表示,临床技术对于潜在风险和副作用的容忍度极低,因此一种能突破之前限制的脱靶检测技术,将成为CRISPR/Cas9及其衍生工具能否最终走上临床的关键。 /p p   “其实,过去人们推出过多种检测脱靶的方案,但这些方法都存在局限性。传统上,对脱靶的检测依赖于算法预测,靠不靠谱无人得知 或依赖于体外扩增,但这个会引入大量的噪音,会导致检测的精确度大打折扣。”杨辉说。 /p p   由于不能高灵敏度地检测到脱靶突变,尤其是单核苷酸突变,因此关于CRISPR/Cas9及其衍生工具的真实脱靶率一直存在争议。 /p p   然而,任何科学技术归根结底都需要服务于全人类,尤其像基因编辑这样的神奇技术。想要有效地操纵这把“上帝的手术刀”,还得给它做个全方面的体检。 /p p    strong 突破: /strong /p p strong   GOTI技术精准捕捉“脱靶”逃兵 /strong /p p   要提升检测脱靶效应的精度,就必须彻底颠覆原有的脱靶检测手段。 /p p   为实现这一目标,实验人员建立了一种名叫GOTI的脱靶检测技术。“我们在小鼠受精卵分裂到二细胞期时,编辑一个卵裂球,并使用红色荧光蛋白标记。小鼠胚胎发育到14.5天时,将整个小鼠胚胎消化成为单细胞,利用流式细胞分选技术并基于红色荧光蛋白,分选出基因编辑细胞和没有基因编辑的细胞,然后通过全基因组测序比较两组差异。这样就避免了单细胞体外扩增带来的噪音问题。”中国农科院深圳农业基因组研究所研究员左二伟告诉《中国科学报》。 /p p   同时,由于实验组和对照组来自同一枚受精卵,理论上基因背景完全一致,因此直接比对两组细胞的基因组,其中的差异基本就可以认为是基因编辑工具造成的。这样便能发现此前脱靶检测手段无法发现的完全随机的脱靶位点。 /p p   随后,该团队将成功建立的GOTI投入基因编辑技术脱靶检测。 /p p   实验人员先是检测了最经典的CRISPR/Cas9系统。结果发现,设计良好的CRISPR/Cas9并没有明显的脱靶效应。但是,同样被寄予厚望的CRISPR/Cas9衍生技术BE3则存在非常严重的脱靶,而且这些脱靶大多出现在传统脱靶预测认为不太可能出现脱靶的位点。 /p p   杨辉建议,人们应冷静地分析一些新兴技术的安全性。这些脱靶位点有部分出现在抑癌基因上,因此经典版本的BE3有着很大的隐患,目前不适合作为临床技术。 /p p    strong 未来: /strong /p p strong   完善基因编辑治疗手段、建立行业标准 /strong /p p   杨辉告诉记者,团队接下来将进一步检测BE3除导致异常基因突变外还可能存在的其他问题,并在此基础上,设法改进这个系统,从而建立一种不会脱靶,也没有其他风险的单碱基突变技术。 /p p   中科院马普计算生物学研究所研究员李亦学表示,最新工作建立了一种在精度、广度和准确性上远超之前的基因编辑脱靶检测技术,显著提高了基因编辑技术的脱靶检测敏感性,有望借此开发出精度更高、安全性更好的新一代基因编辑工具。 /p p   “我们希望未来可基于这项新技术,制定一些行业标准。凡是进入临床的基因编辑技术,必须经过这套系统的检验才能证明其安全性,以便让这个领域有序、健康地发展下去。”他说。 /p p   中科院院士、中科院神经科学研究所所长蒲慕明认为,该技术针对基因编辑的安全性问题,“有了它,便可以更加客观、可靠地评估基因编辑工具的脱靶率”。 /p p   针对该技术在单碱基编辑工具BE3中发现的重大“安全隐患”,蒲慕明表示:“这能让我们重新审视基因编辑技术的安全性,但不是说这项技术不能再开展基因治疗了。正是因为已经建立新的检测技术,我们才知道如何去修正、改善BE3,从而开发安全性更高的新一代基因编辑工具,造福患者。” /p
  • Mol Cell|北大伊成器课题组开发新型RNA编辑技术RESTART
    2022年12月14日,北京大学伊成器课题组在Molecular Cell杂志在线发表了题为CRISPR-free, programmable RNA pseudouridylation to suppress premature termination codons的研究论文,首次报道了名为RESTART(RNA Editing to Specific Transcripts for Pseudouridine-mediAted PTC-ReadThrough)的新型RNA单碱基编辑技术。该技术利用改造的guide snoRNA,招募细胞内源的假尿苷合成酶复合物,在RNA特定位点处实现高效、准确地尿苷(U)到假尿苷(Ψ)的编辑。在mRNA的无义突变位点精准引入假尿苷修饰,将提前终止密码子转换成ΨAA、ΨAG或ΨGA,以实现提前终止密码子的通读及功能蛋白的全长表达。无义突变(Nonsense mutation)是基因序列中编码氨基酸的密码子突变成终止密码子(TAA,TAG,TGA)的单碱基突变。无义突变产生提前终止密码子(Premature termination codon,PTC),导致翻译提前终止,产生较小、不具功能的蛋白产物。根据人类基因突变数据库(Human Gene Mutation Database, www.hgmd.org)的统计,无义突变占据了超过20%的疾病相关单碱基突变。目前有多种潜在的技术可用于治疗无义突变疾病,但仍存在局限性。例如:(1)CRISPR/Cas9依赖的DNA碱基编辑技术可实现精准的碱基修复,但是仍存在安全性问题。细菌来源的Cas蛋白可能会引发人体免疫反应;并且一旦出现基因组水平上的脱靶,将会是永久性的。此外编辑元件尺寸较大,使药物的体内递送受到限制。(2)RNA碱基编辑技术是在RNA水平上进行的,不会对基因组序列进行永久改变,因此安全性较高。但是,RNA编辑工具的脱靶效应仍存在安全隐患。因此,领域内亟需拓展新型RNA编辑工具,开发更加特异和安全的RNA编辑器。图一、RESTART技术原理研究表明,RESTART技术具有广泛的适用性。在多种不同组织来源的细胞系以及人的原代细胞——例如支气管上皮细胞和皮肤成纤维细胞中,RESTART都可以介导高效和精准的编辑。在对疾病无义突变修复和蛋白功能恢复的诸多应用尝试中,RESTART的高效性均得到了充分验证,反映了该技术在疾病治疗中的巨大潜力。例如,RESTART成功恢复了来源于Hurler综合征小鼠的α-L-艾杜糖醛酸酶缺陷细胞中IDUA蛋白的功能。该技术为无义突变疾病的治疗和RNA假尿苷修饰的基础研究都提供了一种全新的工具。传统的RNA编辑技术主要是通过脱氨反应(如A-to-I或者C-to-U)实现碱基编辑,其产生的脱靶会在RNA上引入突变,从而存在安全隐患。与这些技术不同,假尿苷修饰不会改变碱基互补配对,不会影响密码子的编码信息;RESTART产生的少量脱靶也不会影响RNA的稳定性和蛋白的翻译。此外,RESTART系统是由人源的snoRNA和修饰酶衍生而来的,理论上可以避免免疫原性。因此RESTART是一个高效且安全的潜在治疗技术。综上,RESTART技术作为一种可编程的不依赖CRISPR的RNA假尿苷编辑技术,拓展了RNA编辑的策略,可通过高效编辑mRNA上的无义突变位点介导翻译通读和蛋白功能的恢复,并且具有较好的安全性,展现了良好的疾病应用前景。在递送方面,RESTART适用于装载至腺相关病毒(AAV)等载体中进行递送;并且guide snoRNA可以通过体外转录和体外合成等多种方式制备,未来也可以与小RNA递送体系,例如GalNAc3进行偶联。除此之外,RESTART技术也将推动假尿苷修饰领域的研究,为该领域基础研究和无义突变疾病治疗领域都提供有利的工具。北京大学生命科学学院伊成器教授为该论文的通讯作者,课题组博士后宋靖慧(已出站)、博士生董利婷、孙含笑、罗楠、博士后黄强为共同第一作者。该工作得到农业部项目、科技部重点研发计划、国家自然科学基金等项目资助以及北大-清华生命联合中心、蛋白质与植物基因研究国家重点实验室等的支持。北京大学高性能计算平台,生命科学学院仪器中心及凤凰工程等多个平台对本项目提供了重要的技术支撑。原文链接:https://www.cell.com/molecular-cell/fulltext/S1097-2765(22)01100-5
  • 南科大回应“基因编辑婴儿”:校外开展,不知情
    p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 11月26日,有关“世界首例免疫艾滋病的基因编辑婴儿在中国诞生”的报道引发社会关注。对此,南方科技大学表示,对于贺建奎副教授将基因编辑技术用于人体胚胎研究一事,学校并不知情,且生物系学术委员会认为其严重违背了学术伦理和学术规范。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 消息称,今日,有媒体报道贺建奎副教授(已于2018年2月1日停薪留职,离职期为2018年2月—2021年1月)对人体胚胎进行了基因编辑研究,南方科技大学深表震惊。 /p p style=" text-align:center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/35f0f366-4563-4778-8e30-836a412cf89d.jpg" title=" 6f079f4df40847079e4dd1aca53a4fb2.jpg" alt=" 6f079f4df40847079e4dd1aca53a4fb2.jpg" / /p p style=" text-indent: 2em text-align: center " 南方科技大学网站截图 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 在关注到相关报道后,学校第一时间联系贺建奎副教授了解情况,贺建奎副教授所在生物系随即召开学术委员会,对此研究行为进行讨论。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 根据目前了解到的情况,南方科技大学形成如下意见: /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 一、此项研究工作为贺建奎副教授在校外开展,未向学校和所在生物系报告,学校和生物系对此不知情。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 二、对于贺建奎副教授将基因编辑技术用于人体胚胎研究,生物系学术委员会认为其严重违背了学术伦理和学术规范。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 三、南方科技大学严格要求科学研究遵照国家法律法规,尊重和遵守国际学术伦理、学术规范。我校将立即聘请权威专家成立独立委员会,进行深入调查,待调查之后公布相关信息。 /p
  • 衢州牵头,浙皖闽赣四省边际质量基础检验检测技术联盟成立
    6月20日,浙皖闽赣四省边际质量基础检验检测技术联盟成立大会暨“世界认可日”系列活动在浙江衢州举行,来自浙江衢州、安徽黄山、福建南平、江西上饶四省边际城市的市场监督管理部门及四地市、县两级食品、药品、计量、质量检验机构负责人等约200人参加。本次活动由衢州市市场监督管理局主办,黄山市市场监督管理局、南平市市场监督管理局、上饶市市场监督管理局协办。据了解,这次联盟成立是顺应社会发展需要:自2017年开展质量提升行动以来,我国质量总体水平显著提高,今年《质量强国建设纲要》正式印发,更对我国质量强国建设作出整体部署。为全方位推动质量升级,充分发挥认证认可检验检测助推经济稳进提质、促进全球贸易的功能和作用,进一步提升质量认证供给水平和创新能力。衢州、黄山、南平、上饶四市地缘相近、人文相通,此次共建质量基础检验检测技术联盟,有利于共同构建区域检验检测行业发展新格局,推动开放开发经济实现新增长。会上,浙江衢州、安徽黄山、福建南平、江西上饶四省边际城市检验检测机构代表进行“四省边际质量基础检验检测联盟”电子签约。衢州市食品药品检验研究院作为首届联盟轮值主席单位,发布了“共建联盟 共创未来 ”联盟倡议书,倡议推进高端人才、仪器设备、环境设施等要素合作互助、资源共享、平台共建,共同推进检验检测行业区域一体化,把联盟打造成政府认可、企业信赖、社会赞誉的四省边际检验检测品牌。与会嘉宾共同启动“四省边际质量基础检验检测技术联盟”,并为联盟成员单位进行授牌。浙江省市场监督管理局相关负责人称,衢州以“世界认可日”活动为契机,牵头成立四省边际质量基础检验检测技术联盟,是聚焦中心、服务大局的主动作为和生动实践,希望联盟聚焦中心大局,优化营商环境,坚持需求导向,协同提供精准高效服务,加强交流合作,推进区域一体化高质量发展,充分发挥技术平台作用,为产业健康可持续发展贡献更大力量。衢州市食品药品检验研究院院长宋剑锋说,下一步将充分发挥联盟平台的体制机制优势,引导更多认证认可检验检测资源要素向四省边际城市集中,进一步打通品牌链、人才链、科技链、产业链,形成“开放、协同、创新、共赢”的发展模式,最大化发挥资源优势,为建设现代化区域中心城市注入新动力。
  • 国内首个基因编辑疗法临床试验申请获受理,治疗β 地中海贫血
    p style=" text-indent: 2em " 10月27日,记者从国内基因编辑领域先锋博雅辑因(EdiGene, Inc.)获悉,公司当天宣布中国国家药品监督管理局药品审评中心已经受理其针对输血依赖型β地中海贫血的基因编辑疗法产品ET-01(受理号:CXSL2000299),即CRISPR/Cas9基因修饰BCL11A红系增强子的自体CD34+造血干祖细胞注射液的临床试验申请。 /p p style=" text-indent: 2em " 这是中国首个获药品审评中心受理的基因编辑疗法临床试验申请。据介绍,此项临床试验计划在输血依赖型β地中海贫血患者中评价ET-01单次移植的安全性和有效性。 /p p style=" text-indent: 2em " ET-01,即CRISPR/Cas9基因修饰BCL11A红系增强子的自体CD34+造血干祖细胞注射液,是处于研究阶段的、用于治疗输血依赖型β地中海贫血的产品。ET-01原液通过采集患者自体动员外周血单个核细胞,富集CD34+细胞群后用CRISPR/Cas9系统编辑BCL11A基因的红系增强子制成。 /p p style=" text-indent: 2em " 此前的2018年,博雅辑因在广州南沙区建立了cGMP标准的基因编辑临床转化应用基地,并于2019年在第61届美国血液学年会(ASH)上发布了ET-01规模化生产及临床前安全性和有效性实验数据。 /p p style=" text-indent: 2em " 地中海贫血是指一组由珠蛋白基因缺失或点突变致使珠蛋白肽链合成被部分或完全抑制的遗传性溶血性贫血疾病。临床上,最常见的为α地中海贫血和β地中海贫血,由组成正常成年人的血红蛋白(HbA, α2β2)的两种多肽链(α或β)之一减少导致。 /p p style=" text-indent: 2em " 据2015年《中国地中海贫血蓝皮书》,中国地中海贫血病基因携带者高达3000万人,中重型地中海贫血病患者达30万人。β地贫患儿出生后病情进行性加重,除贫血症状外,易并发脾肿大、发育落后及免疫力低下导致的多器官功能受损50%重型地贫患者5岁之前夭折,如不进行有效治疗,很少能活过20岁。 /p p style=" text-indent: 2em " “我们非常高兴看到公司取得这一重要里程碑,继续将ET-01向临床试验阶段推进。”博雅辑因首席执行官魏东博士表示,“我们一直致力于将前沿的基因编辑技术转化为变革性疗法,为患者带去更优的治疗选择,并为一些疾病的患者带去一次性治愈的可能。我们期待ET-01的临床试验获得许可开展的时刻,更期望我们的产品能够真正改变患者的生活,帮助他们活得更健康长久。” /p p style=" text-indent: 2em " 值得注意的是,自2013年以来,基因编辑领域持续火热。埃马纽埃尔· 卡彭蒂耶(Emmanuelle Charpentier)和詹妮弗· 杜德纳(Jennifer A. Doudna)两位CRISPR基因编辑系统的开发者也最终摘得今年的诺贝尔化学奖。 /p p style=" text-indent: 2em " 仅在过去的一年半中,就至少有11项基因编辑研发项目在美国、欧盟进入临床开发阶段,其中有6项基于CRISPR基因编辑系统。而在地中海贫血治疗方面,2018年,生物医药企业CRISPR Therapeutics和美国制药企业福泰制药(Vertex Pharmaceuticals)的CTX001获得了美国和欧洲监管机构的新药研究申请批件,这也是全球首个由制药公司发起的体外CRISPR疗法的新药临床试验,目前处于I/II期临床试验阶段。 /p p style=" text-indent: 2em " 此外,基因编辑技术ZFN的持有者Sangamo Therapeutics公司针对地中海贫血使用ZFN技术针对造血干细胞进行修复,该项目是和赛诺菲子公司Bioverativ合作开发,现在也已经进入I/II期临床研究阶段。 /p p style=" text-indent: 2em " 博雅辑因成立于2015年,总部位于北京,在广州以及美国剑桥设有分公司。官网介绍,博雅辑因是一家致力于通过国际前沿的基因组编辑技术,为多种遗传疾病和癌症加速药物研究以及开发创新疗法的生物医药企业。 /p p style=" text-indent: 2em " 博雅辑因科学创始人为北京大学生命科学学院教授魏文胜。现年51岁的魏文胜出生于江苏,1991年获得北京大学生物化学学士学位,1999年获得密西根州立大学遗传学博士学位,之后赴斯坦福大学医学院从事博士后研究,师从美国科学院院士Stanley Cohen教授。魏文胜还担任北京大学生物医学前沿创新中心(BIOPIC)、北京未来基因诊断高精尖创新中心(ICG)及北大-清华生命科学联合中心(CLS)研究员以及北京大学基因组编辑研究中心主任等多项职务。 /p p style=" text-indent: 2em " 值得一提的是,就在10月13日,博雅辑因宣布了完成4.5亿元人民币的B轮融资。这是国内基因编辑疗法研发企业中截至目前最大金额融资,也是首个B轮融资。2018年8月至今,博雅辑因在过去2年总融资金额达7亿元人民币。 /p p br/ /p
  • 重磅!严禁用于生育,科技部发布《人类基因组编辑研究伦理指引》
    近日,据科技部网站发布,为规范人类基因组编辑研究行为,促进人类基因组编辑研究健康发展,国家科技伦理委员会医学伦理分委员会研究编制了《人类基因组编辑研究伦理指引》,供相关科研机构和科研人员参考使用。世界卫生组织人类基因组编辑治理和监督全球标准专家咨询委员会成员、国家科技伦理委员会委员、中国医学科学院生命伦理学研究中心执行主任 翟晓梅带领她的团队编撰了这一指引。仍存巨大争议的人类基因组编辑技术人类基因组编辑技术在国际和国内都有巨大争议。一方面,受典型案例的影响,很多人一谈到对人的基因编辑就非常敏感,将其视为禁区;另一方面,有人质疑,基因编辑这样的好技术为什么不尽快应用造福人类。据相关报道,翟晓梅指出,贺建奎基因编辑技术应用行为的问题在于,从实质伦理学来看,科学上不安全,医学上不必要,在代际伦理问题上毫无意识;从程序伦理学上看,还反映出伦理审查的形式化,以及部门壁垒产生的监管上的困难和漏洞。贺建奎当时违反伦理的依据主要是2003年科技部和原卫生部联合印发的《人胚胎干细胞研究伦理指导原则》。而如今,人类基因组编辑研究有了国家级的伦理指引。基因组编辑技术快速发展,目前已广泛应用于生物医学研究,并为诊断、治疗和预防遗传性疾病提供了新的手段。人类基因组编辑研究涉及对人遗传物质的改变,风险难以预测,不仅关乎人类个体的尊严和福祉,还可能引发一系列伦理、法律和社会问题,对人类社会造成显著而深远的影响。为规范人类基因组编辑研究行为,促进人类基因组编辑研究健康发展,研究制定人类基因组编辑研究伦理指引。敲重点!基因编辑严禁用于生育对生殖细胞、受精卵或人胚进行基因组编辑研究时,严禁将编辑后的生殖细胞、受精卵或人胚用于妊娠及生育。体细胞基因组编辑临床研究的主要目的是治疗或预防疾病。体细胞临床研究应基于基础研究证据,进行必要的动物实验及临床前体外实验以获得开展临床研究所需的安全性、有效性循证。涉及人胚和胎儿体细胞的基因组编辑研究,还须审慎考虑并评估可能造成可遗传变异的风险,尤其是在人胚发育早期阶段,避免可遗传的基因组被编辑的风险。原文如下:人类基因组编辑研究伦理指引1. 目的基因组编辑技术快速发展,目前已广泛应用于生物医学研究,并为诊断、治疗和预防遗传性疾病提供了新的手段。人类基因组编辑研究涉及对人遗传物质的改变,风险难以预测,不仅关乎人类个体的尊严和福祉,还可能引发一系列伦理、法律和社会问题,对人类社会造成显著而深远的影响。为规范人类基因组编辑研究行为,促进人类基因组编辑研究健康发展,研究制定人类基因组编辑研究伦理指引。2. 术语2.1 基因组编辑(genome editing)指对细胞或生物有机体DNA进行特定改变的一种方法。2.2 体细胞(somatic cell)指身体组织中除了精子和卵子及其母细胞之外的细胞。2.3 生殖细胞(germ cell)指精子和卵子,以及在细胞谱系中可产生精子和卵子的细胞。2.4 生殖系基因组编辑(germ-line genome editing)指使生殖细胞、受精卵或胚胎的DNA产生改变的基因组编辑活动。3. 基本原则3.1 增进人类福祉增进人类福祉和促进社会繁荣是人类基因组编辑研究的原动力,也是人类基因组编辑的首要原则。该原则体现了以人为本的理念,从价值判断维度引导和促进人类基因组编辑研究沿着向善的轨道发展。3.2 尊重人开展人类基因组编辑研究活动应尊重人的尊严,保障研究参与者的知情权、隐私权和自主决定权等基本权益。使用人胚(embryo)的研究应基于科学依据并符合伦理要求。3.3 审慎负责开展人类基因组编辑研究必须审慎评估人类基因组编辑技术的使用条件,充分考虑其研究应用的科学价值与社会价值,并重点关注潜在风险,特别是临床研究时,应充分评估拟解决疾病的严重程度与潜在风险,在“行动优先”与“防范优先”两类立场之间寻求恰当的平衡。开展人类基因组编辑研究应坚持科学标准和专业规范,确保高质量的研究设计,有效的风险控制措施,全过程的风险监测,并接受恰当的监管。3.4 公平公正开展人类基因组编辑研究旨在促进科学知识的增长,满足公众尚未被满足的健康需求,促进社会公正和人群健康平等。应公平选择研究参与者,制定科学合理的纳入/排除标准,公平分配研究获益与风险。研究成果应被公平分配,能够惠及包括脆弱人群在内的相关群体。研究成果转化应优先考虑医疗领域新技术的可及性和可负担性,而不应仅由市场决定。3.5 公开透明开展人类基因组编辑研究应公开透明,建立利益相关方和社会公众的合理参与机制。在保护隐私和个人信息前提下,加强信息共享,客观准确公开研究信息和研究成果,减少重复研究,提高研究质量。4. 一般要求4.1 目的合理人类基因组编辑研究应具备重要的科学价值与社会价值。临床研究应仅限于以治疗或预防为目的的医学干预。禁止对研究参与者进行非医疗目的的基因组改变。4.2 保护研究参与者人类基因组编辑研究伴随着难以评估的、长期的甚至不可逆的风险,应确保对研究参与者的安全和基本权益的考量重于对科学知识增长及对未来人类健康获益的考量。4.3 研究资质及条件开展人类基因组编辑的研究人员应恪守科研规范,具备相应的专业能力和水平,经过专门的技能培训和伦理培训。研究团队及相关研究机构应具备满足研究要求的关键技术、研究条件和基础设施等。4.4 知情同意开展人类基因组编辑研究应获得研究参与者明确、有效的知情同意。知情同意书的内容和知情同意的获取过程应规范有效。如果研究过程中发现风险可能增加时,应再次获取研究参与者明示的知情同意。研究参与者为无民事行为能力者,应获得监护人的同意;研究参与者为限制民事行为能力者,应获得监护人的同意,并获得研究参与者的赞同。研究参与者可在任何阶段无条件退出研究。5. 特殊要求5.1 人类基因组编辑的基础研究和临床前研究对生殖细胞、受精卵或人胚进行基因组编辑研究时,严禁将编辑后的生殖细胞、受精卵或人胚用于妊娠及生育。开展涉及体细胞、生殖细胞、受精卵以及体外人胚等基因组编辑研究时,样本来源须合法合规,且应对使用这些样本的必要性和不可替代性予以充分说明,人胚体外培养等的剩余生物材料处理应遵守国际国内公认的伦理准则和技术标准。5.2 人类基因组编辑的临床研究5.2.1 体细胞基因组编辑临床研究体细胞基因组编辑临床研究的主要目的是治疗或预防疾病。体细胞临床研究应基于基础研究证据,进行必要的动物实验及临床前体外实验以获得开展临床研究所需的安全性、有效性循证。体细胞基因组编辑策略的使用,应有恰当的适应证,且必须与其他可替代治疗方法,如小分子疗法、生物制剂治疗、其他基因治疗等方法进行综合比较,对其安全性、有效性、可及性和卫生经济学等因素进行评估,充分论证体细胞基因组编辑临床研究的科学性和合理性。临床研究时,应特别关注是否有引起生殖细胞发生意外改变的证据。涉及人胚和胎儿体细胞的基因组编辑研究,还须审慎考虑并评估可能造成可遗传变异的风险,尤其是在人胚发育早期阶段,避免可遗传的基因组被编辑的风险。5.2.2 生殖系基因组编辑临床研究人类生殖系基因组编辑包括引入自然界存在的变异、产生完全新的可能有益的遗传改变等。由于这些基因改变将可能作为人类基因库的一部分传递给未来世代,因此需要更深入的伦理考量,包括但不限于:(1)编辑错误(脱靶)、编辑不完整的风险;(2)难以预测的有害影响,这些影响可能源自于目的基因组被编辑的过程中,与其他基因和环境的交互作用以及产生新的基因变异等;(3)改变的基因一旦被引入人类,将难以消除,并且不会仅仅保持在某一个社群或国家;(4)对某些群体的永久性基因“增强”,可能会有损人的尊严,加剧社会的不平等;(5)生殖系基因组编辑的临床研究,应特别考虑个体和未来世代存在携带变异基因的可能性;(6)使用生殖系基因组编辑技术对人类演化(evolution)/衍化(derivation)的影响。目前进行任何生殖系基因组编辑的临床研究是不负责任和不被允许的。只有在对获益与风险以及其他可供选择的方案进行充分理解和权衡,安全性和有效性问题得以解决,已获得广泛的社会共识,经严格审慎的评估并在严格监管下,才可考虑开展临床研究。本指引由国家科技伦理委员会医学伦理分委员会研究制定,定期评估,适时修订。 国家科技伦理委员会医学伦理分委员会2024年7月 主要参考文件[1] 《涉及人的生命科学和医学研究伦理审查办法》(2023)[2] 《科技伦理审查办法》(2023)[3] 《关于加强科技伦理治理的意见》(2022)[4] 《中华人民共和国刑法修正案(十一)》(2020)[5] 《中华人民共和国民法典》(2020)[6] 《中华人民共和国生物安全法》(2020)[7] 《中华人民共和国人类遗传资源管理条例》(2019)[8] 《医疗技术临床应用管理办法》(2018)[9] 《生物技术研究开发安全管理办法》(2017)[10] 《人类辅助生殖技术管理办法》(2001)[11] 《基因工程安全管理办法》(1993)[12] Human genome editing: a framework for governance. (WHO, 2021) https://www.who.int/publications/i/item/9789240030060[13] Human genome editing: Science, ethics, and governance. (U.S. National Academy of Sciences, National Academy of Medicine, 2017).https://doi.org/10.17226/24623
  • 基因编辑10大公司榜单
    p /p p style=" text-align: center " img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201808/uepic/8bc7001e-94f6-4c02-8845-6af9a4efc65c.jpg" title=" 1.jpg" alt=" 1.jpg" / /p p style=" text-align: justify " & nbsp & nbsp 前段时间,CRISPR的负面新闻可谓是此消彼长,就在上个月,Wellcome Sanger研究所的科学家报告CRISPR诱导的基因重排,对CRISPR-Cas9基因编辑的精确性提出质疑,三家专注该技术的上市公司股价瞬间由云端跌入谷底,3月9日至8月20日期间: /p p style=" text-align: justify " § CRISPR Therapeutics在7月27日从56.72美元跌至47.01美元,然后回归48.92美元。 /p p style=" text-align: justify " § Editas Medicine在8月8日从44.08美元跌至27.65美元,然后反弹至30.41美元。 /p p style=" text-align: justify " § Intellia Therpeutics在8月1日从34.95美元跌至25.78美元,然后小幅上涨至27.74美元。 /p p style=" text-align: justify " & nbsp & nbsp 尽管他们发表声明说从未使用研究中提到的方法CRISPR Therapeutics,但股价的下跌仍然在所难免。 /p p style=" text-align: justify " & nbsp & nbsp 本文详细列举了专注于开发和应用基因编辑技术十大公司的名单,张锋的公司也位列其中。其中包含五家上市公司和五家私营公司。上市公司按其2017年的收入排名,私营公司按其筹集的资本总额进行排名。每家公司最近动态的简短说明也被囊括其中。 /p p /p p style=" text-align: justify " strong 顶级上市公司 /strong /p p style=" text-align: justify " 5、Editas Medicine /p p style=" text-align: justify " 2017年收入:1372.8万美元 /p p style=" text-align: justify " & nbsp & nbsp 收入完全由合作和其他研发活动组成,比2016年增加了一倍以上,增长了近127%。这一增长其实是其合作伙伴Allergan的功劳,Allergan 在2017年3月启动的研发合作伙伴关系下,针对Editas的5个眼科疾病的早期CRISPR基因组编辑计划持有许可权,目前正在计划开发和商业化。 /p p style=" text-align: justify " 4、Intellia Therapeutics /p p style=" text-align: justify " 2017年收入:2611.7万美元 /p p style=" text-align: justify " & nbsp & nbsp 收入完全由协作收入构成,比2016年增长58.5%,这主要得益于Regeneron Pharmaceuticals授权Intellia的CRISPR-Cas基因编辑技术,根据2016年启动的合作,开发可通过编辑肝脏基因治疗的疾病治疗方法。8月1日,Intellia报告其转甲状腺素蛋白淀粉样变性(ATTR)体内计划的进展,并计划在今年晚些时候与FDA进行研究前新药会议,并在2019年底前提交IND新药临床试验申请。 /p p style=" text-align: justify " 3、Sangamo Therapeutics /p p style=" text-align: justify " 2017年收入:3656.7万美元 /p p style=" text-align: justify " & nbsp & nbsp 去年,Sangamo Therapeutics的收入几乎翻了一番,比2016年增长了近89%,这主要归功于它与辉瑞的首次合作。2017年5月,两家公司同意为血友病A开发重组腺相关病毒(AAV)基因治疗,包括SB-525。8月8日,Sangamo公布了I / II期“Alta”试验(NCT03061201)的阳性初步数据,包括治疗性因子VIII活性水平的实现。这些公司在1月份同意开发基因疗法,使用锌指蛋白转录因子进行ALS和与C9ORF72基因突变相关的额颞叶变性。 /p p style=" text-align: justify " 2、 CRISPR Therapeutics /p p style=" text-align: justify " 2017年收入:40997万美元 /p p style=" text-align: justify " & nbsp & nbsp 合作计入了CRISPR Therapeutics的所有收入,去年这一收入增长了近700%。但在5月份,该公司与Vertex制药公司合作遭遇重创,当时FDA对镰状细胞病候选人CTX001的公司IND实施临床控制,等待该机构在审查申请时提出的未公开问题的解决。在8月7日,CRISPR Therapeutics公司表示它有明确渠道来解决这一问题,并补充说,这些公司仍然有望在今年晚些时候开始进行CTX001的输血依赖性β-地中海贫血的I / II期试验。 /p p style=" text-align: justify " 1、Horizon Discovery Group /p p style=" text-align: justify " 2017年收入:3650万英镑(4653.2万美元) /p p style=" text-align: justify " & nbsp & nbsp Horizon Discovery预计将通过RNAi和CRISPR终端市场实现蓬勃发展,预计2017年至2021年之间的复合年增长率约为18%。该公司去年的收入增长了52%,并且进行了转型通过收购 GE 的 Dharmacon,赋予Horizon Discovery基因调制功能,额外收入和全球销售机会。去年年底,Horizon Discovery通过推出其CRISPR激活(CRISPRa)试剂平台增加了其Edit-R产品组合,该平台旨在实现天然基因过表达,从而实现有意义的功能。 /p p style=" text-align: justify " strong 顶级私营公司 /strong /p p style=" text-align: justify " 5、Inari Agriculture /p p style=" text-align: justify " 筹集的资金总额:5500万美元 /p p style=" text-align: justify " & nbsp & nbsp Inari Agriculture于8月9日增加了4000万美元的B轮融资,其筹资总额不到一个月,此前专注农业的CRISPR基因编辑技术开发商脱颖而出。该公司成立于2016年,现已有80多位科学家,统计学家,工程师和学术顾问。Inari表示,收益将使其能够加速技术在作物中的部署,扩大工具的开发,并增加员工。 /p p style=" text-align: justify " 4、Inscripta /p p style=" text-align: justify " 总募集资金:84.5万美元 /p p style=" text-align: justify " & nbsp & nbsp 早在2月份,Inscripta获得5550万美元的C轮融资,该资本加速了其基因编辑工具(包括仪器,试剂和软件)的开发和商业化,公司的员工也日益增加。上个月,Inscripta获得了第一个使用MAD7的美国专利,该公司的第一个免费CRISPR酶,以及使用另一种MADzyme,MAD2的系统的专利保护。Inscripta去年更名为Muse bio。 /p p style=" text-align: justify " 3、Beam Therapeutics /p p style=" text-align: justify " 筹集的资金总额:8700万美元 /p p style=" text-align: justify " & nbsp & nbsp Beam Therapeutics成立于5月,迅速成为精准基因医学开发者,其共同创始人包括CRISPR先驱张锋博士。Beam宣布自己是第一家使用CRISPR基础编辑技术开发新疗法的公司,该公司于5月14日披露,它在F-Prime Capital Partners和ARCH Venture Partners的带领下筹集了高达8700万美元的A轮融资。 /p p style=" text-align: justify " 2、Pairwise Plants /p p style=" text-align: justify " 筹集的资金总额:1.25亿美元 /p p style=" text-align: justify " & nbsp & nbsp 孟山都投资了Pairwise Plants筹集的1.25亿美元中的大部分资产,这是一家农业创业公司,致力于利用植物的自然遗传多样性开发新的基因组编辑工具。3月20日,孟山都公司表示将捐赠1亿美元用于在农作物应用中获取和开发知识产权,包括将公司合作产生的产品商业化。孟山都公司的风险投资公司Monsanto Growth Ventures加入了迪尔菲尔德管理公司,共同促成了Pairwise公司2500万美元的A轮融资。 /p p style=" text-align: justify " 1、Precision BioSciences /p p style=" text-align: justify " 筹集的资金总额:1.3565亿美元 /p p style=" text-align: justify " & nbsp & nbsp Precision BioSciences在私营基因编辑公司中名列前茅,6月26日,它由ArrowMark Partners领导认购了1.1亿美元B轮融资 ,这是上半年获得风险投资的私人生物医院的第三大融资。 Precision表示,收益将用于基于其ARCUS® 基因组编辑平台的进一步产品开发工作,该平台源自称为归巢核酸内切酶的天然基因组编辑酶。 /p p style=" text-align: justify " & nbsp & nbsp 由以上名单,我们可以看出,CRISPR绝不会因为一些负面消息而“一蹶不振”,私营公司的投资者依然相信CRISPR的广阔前景。让我们期待未来的某一天CRISPR可以“重振雄风”。 /p p br/ /p
  • 衢州打造四省边际大型仪器共享专区促共富
    衢州市科技局按照“一平台+一中心+N驿站+N专员”组织架构,构建四省边际大型仪器设备共享中心。一是探索本市大仪管理单位评价机制。依托大型仪器设备管理单位,建设N个“服务驿站”,对其制度建设、管理系统对接、设备入网共享、共享服务成效等方面开展考核。绩效评价结果作为科研仪器设备购置审核、资产管理、财政补助资金安排的重要依据。二是强化四地市协同工作机制。由衢州市科技局牵头,建立四地市联席会议机制,加强大仪共享业务对接,健全相关业务标准规范,定期研究解决工作中存在的困难和问题,推动大仪共享工作有序高效开展。二是建立即时响应机制。制作各地业务审批和技术支撑联络图,确定专职联络员,定时开展业务培训交流,提高沟通效率,落实联席会议各项工作部署。三是加快四省边际大仪共享平台建设。依托浙江省大型科研仪器开放共享平台,利用四地市大型科研仪器资源,上线“四省边际共享专区”。以大型科研仪器“闭环管理、动态监管、全流程服务”为核心,以科研人员、科技企业的创新需求为导向,强化跨地、跨部门协同,建设多跨协同场景应用,实现大型科研仪器管理“一网办”和大型科研仪器开放共享服务“一指办”。
  • 一图解读:基因编辑原来如此
    p   11月26日,来自深圳的科学家贺建奎宣布,一对名为露露和娜娜的基因编辑婴儿于11月在中国健康诞生。由于这对双胞胎的一个基因被编辑,她们出生后即能抵抗艾滋病。不过,“基因编辑婴儿”一事宣布后引来多方质疑,质疑的内容集中于该项研究涉及的伦理问题、必要性和安全性。 /p p    strong 截至目前各关联方回应汇总: /strong /p p   原稿《世界首例免疫艾滋病的基因编辑婴儿在中国诞生》:文章已检索不到 /p p   深圳和美妇儿科医院:没做过此项目 /p p   深圳医学伦理委:试验未经医学伦理报备,已启动事件调查 /p p   伦理审查文件“签字”者:不知情、未参会、没签字 /p p   南方科技大学:贺建奎已停薪留职,该研究未向学校报告。据中青报调查,贺建奎企业有南科大股份,临床试验获注册 /p p   超百位科学家联合声明:危害不可估量,强烈谴责 /p p   国家卫健委:高度重视,立即要求广东省卫生健康委认真调查核实。 /p p   贺建奎在一段团队视频中曾回应争议:我知道会有争议,但我愿意为有需要的家庭接受指责。 /p p   两家专业学会(中国遗传学会基因编辑研究分会和中国细胞生物学会干细胞生物学分会)联合发声:对这一严重违反中国现行的法律法规,违背医学伦理和有效知情同意的违规临床应用表示强烈反对并予以严厉谴责。 /p p    strong 一图解读:基因编辑原来如此 /strong /p p   虽然事件本身在网络上引起热烈讨论,但很多网友对基因编辑的原理或许并不熟悉。基因编辑抵抗艾滋病究竟是如何实现的?为什么伦理问题如此受到关注?在遥远的未来,基因编辑能为人类的生活作出贡献吗?看完下面这张图,你就了解了。 /p p style=" text-align: center " img width=" 468" height=" 1400" title=" 111.webp.jpg" style=" width: 521px height: 1403px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/c5a8ccbb-19d5-49d8-a7d1-d69ca702b9b7.jpg" / /p p style=" text-align: center " img width=" 599" height=" 983" title=" 640.webp.jpg" style=" width: 520px height: 978px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/3f3032f4-7a98-4b8b-9f60-55ad3e845a88.jpg" / /p p style=" text-align: center " img title=" 2222222222222.webp.jpg" src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/e4110a92-2f64-44a1-88c5-ac78c97c7ad8.jpg" / /p p   实际上,目前人类对于基因的了解还很有限,没有几种人类疾病可以清晰明了地归咎于某一种基因。多数情况下,疾病通常是由两个或多个基因相互耦合的结果。未来,基因编辑需要探索与挑战的东西,还有很多。 /p p style=" text-align: center " /p p style=" text-align: center " /p p /p
  • 食品添加剂6-苄基腺嘌呤等检测国标通过评审
    近日,江门检验检疫局承担制定的“进出口食品添加剂6-苄基腺嘌呤的检测方法”和“进出口食品添加剂蔗糖聚丙烯醚的检测方法”两项国家标准顺利通过了国家认监委、国家标准委和中国检科院等部门的专家评审。   由于此前国内外均无相关标准,江门检验检疫局这两项国家标准的顺利通过评审为今后我国对进出口食品添加剂6-苄基腺嘌呤、蔗糖聚丙烯醚的检测提供了保证。这也是江门局首次承担国家标准的制定,填补了该局国家标准制修订工作的空白,为继续参与国家标准的制修订打下了良好的基础,标志着该局的科研能力迈上了一个新的台阶。
  • 沃特世超高效合相色谱获匹兹堡编辑金奖
    UPC2技术架起了联接LC与GC的桥梁,为实验室解决复杂分析问题提供了一种新选择奥兰多,福罗里达州沃特世公司(WAT:NYSE)的新产品沃特世ACQUITY UPC2™ (ACQUITY 超高效合相色谱)系统,今天在2012年分析化学和应用光谱学匹兹堡会议上荣膺最佳新产品,获得了颇具声誉的2012匹兹堡编辑金奖。ACQUITY UPC2系统运用了超高效合相色谱(UPC2)的原理扩展了反相液相色谱法(LC)和气相色谱法(GC)分离的界限,提供了一种能够补充正相色谱的选择。沃特世的ACQUITY UPC2系统成为一种新型的分析系统,为科研人员解决疏水性和手性化合物、脂类、热不稳定的样品和聚合物等难分析化合物提供了一种不可或缺的工具。沃特世公司总裁Art Caputo致辞说:“我们谨代表沃特世公司遍布全世界的所有员工,最诚挚地感谢匹兹堡大会的编辑们对全新ACQUITY UPC2系统,及其为分离科学带来的新范畴的认可。”“自从61年前成立以来,匹兹堡大会就已经跻身于重要年会的行列,科研人员借此之际了解能够帮助他们加快研发速度、揭示全新真相,以及进一步推动科学发展的最新实验室科技发展。2004年匹兹堡大会的编辑们授予了ACQUITY UltraPerformance LC® (UPLC® )最佳金奖。从此之后,全世界数以千计的知名实验室采用了ACQUITY UPLC系统,从而改变了色谱分析的模式和影响。我们坚信,ACQUITY超高效合相色谱在LC和GC技术之间架起了一座桥梁,因此她具备同样的潜质——很显然,知名的科学编辑们也同意这一点。”控制压缩的CO2拓宽了分离的选择压缩二氧化碳是UPC2的主要流动相,比过去液相色谱的液体流动相和气相色谱的载气有很多突出优势。一方面,二氧化碳单独使用或与其他助溶剂混合,都是低粘度的流动相,和液相色谱的液体相比,能够获得较高的扩散率,并有利于传质。另一方面,和气相色谱相比,二氧化碳是一种可以在较低温度进行分离的流动相。科学家们可以利用UPC2技术分析LC或GC难以分析的化合物,如样品中含有的化合物极性差别很大的应用等。配以业界领先的亚2微米颗粒色谱柱,沃特世的ACQUITY UPC2系统使得科学家能够更加精确地改变流动相的强度、系统压力和温度。从而调整出系统的分离度和选择性,科学家分离、检测和定量结构类似物、异构体、对映体和非对映异构体混合物时,能够更好的控制分析物的保留——这些化合物以任何其他方法分离通常都是困难的。沃特世的ACQUITY UPC2系统一个主要优势就是使用廉价、无毒的压缩二氧化碳作为主要流动相,代替了购买和处理昂贵的有毒、挥发性的有机溶剂。ACQUITY UPC2系统是沃特世公司高品质产品设计与研发经验悠久历史的结晶,它体现了沃特世品牌的耐用性、可靠性和易用性。它的主要特点包括: 10微升的固定进样环可实现所载样品进行体积为0.5微升至10微升的部分进样,消除了更换进样环的需求。 减少了系统容积,可以缩短运行时间、优化梯度性能、减小带宽,使用更小粒径的色谱柱。 助溶剂和色谱柱切换功能,可以快速地筛选溶剂和色谱柱,提高了方法开发的灵活性。 梯度的准确性与精确性保证了保留时间的重现性。 改善了光学检测和MS的兼容性,可以进行定量和定性分析。 由于其具有溶剂载量少、分离度高、峰形窄、分离速度快等特点,因此也可以作为MS的完美接口。无论您需要对天然产物、传统药物、药品、食品添加剂或污染物、杀虫剂、表面活性剂、聚合添加剂、脂质或生物燃料进行分析,沃特世ACQUITY UPC2系统都能呈现给您无与伦比的分离性能和峰形。与所有以ACQUITY为基础的产品一样,ACQUITY UPC2系统将沃特世在化学行业领先的信息软件以及专家支持方面最大化的优势。目前,ACQUITY UPC2系统已经与LC和GC并驾齐驱,成为实验室应对极其困难分离问题的有力武器。了解更多信息:www.waters.com/upc2关于沃特世公司 (www.waters.com)50多年来,沃特世公司(NYSE:WAT)通过提供实用和可持续的创新,使医疗服务、环境管理、食品安全和全球水质监测领域有了显著进步,从而为实验室相关机构创造了业务优势。作为一系列分离科学、实验室信息管理、质谱分析和热分析技术的开创者,沃特世技术的重大突破和实验室解决方案为客户的成功创造了持久的平台。2011年沃特世公司拥有18.5亿美元的收入,它将继续带领全世界的客户探索科学并取得卓越成就。###联系方式:叶晓晨沃特世科技(上海)有限公司 市场服务部xiao_chen_ye@waters.com周瑞琳(GraceChow)泰信策略(PMC)020-8356928813602845427grace.chow@pmc.com.cn
  • FluidFM BOT单细胞显微操作赋能CRISPR基因编辑取得重大突破——加速细胞系的开发进程,实现单个细胞多基因编辑
    Jennifer Rottenberger1, Paul Monnier2, Maria Milla2, Tobias Beyer2, Dario Ossola2, Justin S Antony1 and Markus Mezger11 University Children' s Hospital, Department of Pediatrics I, Hematology and Oncology, University of Tübingen, Tübingen, Germany2 Cytosurge AG, Saegereistrasse 25, 8152 Glattbrugg, Switzerland生物制药和生物学研究以及生物制品的生产制造都依赖于基因修饰的细胞系,这些细胞系的基因被修饰,以诱导所需的表现型。随着CRISPR等基因编辑技术的发现和发展,多位点编辑的越来越引起了研究者的重视,但实际研究表明,整个实验进程是冗长而复杂的过程。近期,来自德国图宾根大学附属儿童医院的学者和来自瑞士Cytosurge公司工程师合作,通过FluidFM BOT技术手段,在不到三周的时间内完成了多基因敲除的单克隆细胞系。 FluidFM BOT助力CRISPR实现新突破自CRISPR作为一种基因编辑技术被发现和发展以来,它已经彻底改变了许多生命科学的研究领域。它为科学家提供了一种高度通用的基因工程工具,已经应用于各种广泛的生物体。科学家们对多基因位点编辑的多重策略的兴趣也正在急剧的增加:多重gRNAs的使用可以大大的增强CRISPR的应用范围。如多位点基因编辑,基因失调,细胞凋亡等。用传统技术手段包括转染等方法将多个gRNAs传递到细胞中具挑战。除了由几次DNA双链断裂引起的DNA损伤反应外,细胞活力也可能因物理损伤和化合物进入细胞核所引起的毒性而大大降低。所有这些都大地限制了CRISPR多位点编辑的潜力和效率。FluidFM BOT技术具,可将化合物直接的输送到任何细胞的细胞核中(图1)。因此,所有的试剂可以调整为佳的配比剂量进行注射,这样的话就很大程度上提高了效率,降低了细胞所受的物理压力,同时也减少了脱靶效应。FluidFM BOT技术完全屏蔽了常规基因递送方法的障碍,甚至CRISPR RNP复合物可以与数十甚至数百种不同的gRNAs共同注射。此外,FluidFM BOT的注射物不依赖于待注射物本身的特性,对于难以转染的细胞(如原代细胞)或需要大量的基因插入和沉默时候更具特优势。图1:FluidFM BOT技术可以温和地操作单个细胞。 在传统的细胞系发展系统实验中,为了得到稳定转染的细胞系,候选细胞系在增殖过程中被反复评估。目前需要的时间是12到14周。相比之下,通过FluidFM BOT技术可以挑选一个BOT注射编辑过的单个细胞,并从中产生克隆体——从转染之日起直到克隆体被鉴定出来,不到三周的时间。大大提高了细胞系构建的时间。 FluidFM BOT技术进行多基因敲除构建细胞系接下来,我们将展示了如何使用FluidFM BOT技术在不到三周的时间内生成单克隆多敲除细胞系(图2)。先,通过FluidFM BOT技术将外源物注射到CHO细胞中,同时靶向几个不同基因的基因组位点,直接将gRNA/Cas9 RNP复合物导入细胞核。纳米注射后,记录每个转染细胞的位置,这样以便在注射24小时后使用FluidFM BOT探针进一步分离成功转染的细胞。然后将这些细胞扩展成单克隆细胞系。接下来对细胞进行测序,以确定基因编辑是否成功。图2:FluidFM BOT技术进行细胞株开发流程:1天,细胞经FluidFM BOT注射转染。2天,选择成功转染的细胞,通过FluidFM BOT系统进一步进行单细胞分离。从3天到14天,分离的单细胞扩展成稳定的单克隆细胞系,并对其基因组进行分析。 1天:FluidFM BOT单细胞注射转染通过FluidFM BOT技术进行纳米注射,简单的点击鼠标即可完成对几十个CHO细胞的细胞核进行注射,以大约5个细胞/分钟的速度自动完成注射。荧光标记物与所有不同的gRNA/Cas9 RNP复合物共注射,以方便监测注射过程并识别佳候选复合物(图3)。图3:FluidFM BOT注射CRISPR/Cas9复合物和荧光标记物的CHO细胞的荧光图像。 2天:FluidFM BOT进行单细胞分离和分选FluidFM BOT对细胞进行了注射转染24小时后,使用集成FluidFM BIO系列操作软件(ARYA)可以再次的找到所有目标细胞。进而,进行FluidFM BOT进行单细胞分离和分选,将目标单细胞采用孔径为4 μm的FluidFM探针进行单分离,放入空的孔板中(图4)。从视觉角度可以完全确保细胞系的单克隆性。图4:明场成像可以完全确保细胞系的单克隆性。 3 - 14天:单克隆细胞的扩增和突变分析分离后培养克隆,并在3天和6天后监测其生长情况(图5.1和5.2)。90%以上的分离细胞发育成一个细胞群落。转染后14天,收集克隆并对目标基因进行测序分析。50%的克隆在靶向位点上显示突变。图5.1:分离3天后的12组CHO细胞集落。图5.2:单克隆细胞群落生长6天后 结论结果表明,通过FluidFM BOT技术对单个细胞进行注射,完成了多个gRNAs同时递送到选定的单个细胞中这一艰难的任务。采用FluidFM BOT技术方法进行的CRISPR细胞编辑技术,同时共注入几十种gRNAs所获得的细胞系可以进一步扩增。此外,我们在这里证明了FluidFM BOT技术的使用大大减少了多表型单克隆细胞系的开发时间,从数月减少到三周。 展望FluidFM BOT技术为单细胞基因工程领域带来了全新的突破,有潜力解决科学家目前面临的一些艰巨的挑战,尤其是在他们需要快速和有效地开发单克隆细胞系时。传统的方法完全适用于常见的细胞系和基因工程策略,但当处理不常见的、罕见的或脆弱的、和已知难以转染的原代细胞类型,或者需要复杂的实验设计——例如CRISPR多基因编辑时,传统的方案就非常受限制。在这些特殊情况下,FluidFM BOT技术可能是可用的解决方案。
  • 基因编辑发力!猪肾脏首次成功用于人体移植
    据外媒报道,近日纽约大学朗格尼医学中心的科学家们完成了一例意义重大的异种移植手术。他们成功将基因编辑后的猪肾脏移植到一位脑死亡志愿者体内,移植后的肾脏工作了54小时,志愿者的尿液和肌酐水平正常,并且移植后的两天内未见排斥反应。这一重大进步将有助于缓解用于移植的人体器官严重短缺这一世界难题,同时也为异种器官移植的广泛应用奠定了基础。  器官移植现场,图片源自纽约大学朗格尼医学中心  异种器官移植,难在哪里?  众所周知,人类来源的器官供应处于严重的“供不应求”状态,因传统观念影响,我国器官捐献率在主要大国中更是出了名的低,使得移植器官短缺的问题雪上加霜,并进一步导致了器官黑市买卖等各种社会问题。就目前的医疗现状,器官移植依然是很多恶性疾病的最终解决方案。  异种器官移植,通俗来说就是科学家们在动物身体上培育出可供使用的器官,并将其移植到其他动物或人类体内。  1905年,法国临床人员进行了世界首例异种器官移植手术,将兔肾植入肾功能衰竭儿童体内,尽管当时手术非常成功,但是在16天后患者却由于排异反应死于肺部感染。在这之后,世界各地的研究者逐步加入到异种移植器官研究之中。  囿于伦理及可及性等因素,猪的器官一直是异种器官移植的主要研究对象,在结构、大小和生理功能上与人体器官相近。然而,猪器官移植最大难题是超级性排斥反应,因为猪细胞内存在一种α-1,3-半乳糖抗原,若被人体免疫系统识别,可在几分钟到几小时内造成移植器官的衰败。另外,美国加州斯克里普斯研究所丹尼尔沙罗门等人曾于2000年在顶级期刊《自然》杂志公布了一项发现,指出猪体内普遍存在的“猪内生逆转录酶病毒”能感染人体细胞。  理论上,只要人体不排斥这些外来器官,并且这些器官对人体不够成威胁,那么动物将能够源源不断地为患病人群提供移植器官,解决当前供体器官短缺的现状。问题在于,如何确保这些外来器官是“安全的”,可被免疫系统“接纳”的呢?基因编辑技术成为一个重要的突破口。  基因编辑令“空中楼阁”落地  基因编辑技术是一种新兴的能够较为有效地对生物体基因组特定目标基因进行修饰的一种基因工程技术,一经诞生就被人们视为21世纪最为重要的生物发现之一。2020年,发现基因编辑技术的两位女性科学家Jennifer Doudna和Emmanuelle Charpentier被授予诺贝尔化学奖,足见这一技术的影响力之大。  2015年,顶级期刊《科学》报道了基因编辑领域先驱、美国哈佛大学科学家George Church通过使用CRISPR/Cas9基因编辑技术成功抑制了猪体内猪内源性逆转录病毒(PERV)的基因的事件。在CRISPR/Cas9技术对具体基因的广泛精确打击下,在猪基因库内复制有大量备份的病毒基因终于被全面清剿干净,几乎不再具有传染能力。这令猪来源异种器官移植的研究进程大大推进。  图片源自诺奖官网  2018年,《自然》发布的一篇报告指出,经过基因编辑的猪心脏移植到狒狒体内后正常存活195天。这项试验始于2015年,历时3年时间,德国科学家选取了14只幼年猪,将它们的心脏取出进行人源化的基因修饰,最终在器官移植前血压降至与猪一致的5只狒狒手术成功,并且移植心脏生长速度比原有心脏还快,这意味着人类或许也可以接受这样的移植手术。  2020年12月,异种器官移植迎来了新的篇章,美国食品与药物监督管理局批准了首个可以同时用于人类食物消费和作为潜在疗法来源的转基因猪上市。这是由United Therapeutics公司旗下Revivicor公司的一种经过基因改造的家猪——GalSafe猪,其细胞表面表达的α-半乳糖已被消除。当然,FDA也表示,任何机构或研究所在将“GalSafe”猪用于新药、移植或人体植入之前,都必须寻求FDA的进一步批准。  GalSafe猪,图片源自Revivicor公司  此次纽约大学朗格尼医学中心的科学家们用于器官移植的猪,便是来自Revivicor公司。纽约大学朗格尼移植研究所所长Robert Montgomery博士主持了这项移植手术,研究人员将猪肾脏与一名已经脑死亡、以呼吸机维持的志愿者通过大腿血管相连,最终手术效果超出预期。Montgomery博士说,“可以看到,移植后的器官功能是绝对正常的,并没有像我们所担忧的那样立刻出现排斥反应”。  国内外企业竞相逐鹿蓝海市场  根据《中国器官移植发展报告(2015-2018)》,2015年至2018年4年里,中国公民逝世后器官捐献累计完成18294例。前卫生部部长、中国器官移植发展基金会理事长黄洁夫更指出,目前每年因终末期器官衰竭而苦苦等待器官移植的患者约有30万人,每年器官移植数量却仅有约2万例。  从器官移植费用来看,每位患者的手术费用约为30万元至40万元,这是一个巨大的、未被满足的市场,异种器官移植拥有广阔的舞台,目前一些本土企业已经率先入局了这一蓝海领域。  成都中科奥格生物科技有限公司正通过基因编辑与克隆技术培育了十余种基因修饰的人源化猪,用于异种移植研发,解决临床移植器官短缺问题。今年9月,该公司已完成4500 万元 A 轮融资,目前正在筹建超洁净级猪设施(DPF)医用级异种移植医用供体基地,为临床试验做准备。  2020年9月,由基因编辑领域先驱George Church教授和杨璐菡博士共同创立的杭州启函生物科技有限公司宣布,成功地做出了第一代可用于临床的异种器官移植雏形——“猪3.0”,不仅有更好的免疫兼容性,并且完全消除了猪内源性逆转录病毒(PERV)。  国外市场方面,除Revivicor公司以外,致力于使用猪器官进行人体异种移植的Miromatrix Medical公司今年6月在纳斯达克上市,成为首个上市的异种器官移植公司。预计2022 年底,该公司将开始对其生物工程肝脏进行有外部肝脏辅助系统支持下的人体临床试验。  2021年3月,启函生物姊妹公司eGenesis宣布完成1.25亿美元的C轮融资。该公司正在创造三种猪的模型,并且也在对基因工程器官进行有效性和安全性测试,预计2022年将开始进行临床试验。  经过数十年研究,具有极大医疗潜力的异种器官移植正一步步从理想变为现实,相信在不远的将来,会有更多等待器官移植的患者从中获益。当然,如何在遵循科学与伦理的条件下,为患者带来更加安全有效的异种移植器官,仍然需要科学家们不断探索。
  • 农业用基因编辑植物评审细则(试行)
    各有关单位:   为更好指导农业用基因编辑植物安全评审工作,扎实做好安全管理,我办制定了《农业用基因编辑植物评审细则(试行)》,现予印发。   农业用基因编辑植物评审细则(试行)   一、分子特征   (一)靶基因编辑情况。提供覆盖编辑位点的PCR扩增测序或全基因组测序等资料,对于采用全基因组测序的,还应提供在编辑位点的覆盖度分析资料。相关数据应能够说明基因编辑植物中靶基因编辑情况。   (二)载体序列残留情况。提供全基因组测序及其在转化载体上的覆盖度分析等资料。相关数据应能够说明基因编辑植物中载体序列残留情况。   (三)脱靶情况。提供预期脱靶位点的PCR扩增测序或全基因组测序等资料,应采用生物信息学等方法分析预期脱靶位点,对于采用全基因组测序的,还应提供在预期脱靶位点的覆盖度分析资料。相关数据应能够说明基因编辑植物的脱靶情况。   二、环境安全   (一)可能直接改变物种关系的基因编辑植物,如抗病虫、耐除草剂性状。应提供以下资料:   1.目标性状和功能效率评价。   2.生存竞争能力,包括株高、覆盖率、繁育系数、落粒性以及种子数量、重量和发芽率等。   3.对生态系统群落结构和有害生物地位演化的影响。   4.抗病虫基因编辑植物还应提供对可能影响的非靶标生物的室内生物测定。   5.耐除草剂基因编辑植物还应提供对至少3种其他常用(非目标)除草剂耐受性的测定。   (二)其他基因编辑植物,如抗逆(抗旱、耐盐碱、抗冻、抗高温等)、品质改良、生理性状改良(养分高效利用、生育期改变、高产等)。应提供以下资料:   1.目标性状和功能效率评价。   2.生存竞争能力,包括株高、覆盖率、繁育系数、落粒性以及种子数量、重量和发芽率等。   三、食用安全   (一)可能改变关键成分的基因编辑植物,如品质改良、高产等。应提供以下资料:   1.关键成分分析(包括营养素、功能成分、抗营养因子、内源毒素、内源过敏原等)。   2.最大可能摄入水平对人群膳食模式影响评估。   3.基因编辑导致某种蛋白质表达量显著增加的,还应提供该蛋白质的表达量及其与已知毒蛋白质、抗营养因子和致敏原氨基酸序列相似性比较。   4.基因编辑导致产生新蛋白质的,还应提供:(1)新蛋白质的表达量;(2)新蛋白质与已知毒蛋白、抗营养因子和致敏原氨基酸序列相似性比较;(3)新蛋白质体外模拟胃液蛋白消化稳定性、热稳定性试验;(4)新蛋白质毒理学试验。   5.若上述数据资料(1—4项)表明目标性状可能增加食用安全风险,还需提供大鼠90天喂养试验。   (二)不改变关键成分的基因编辑植物,如抗病虫、耐除草剂、抗逆(抗旱、耐盐碱、抗冻、抗高温等)、生理性状改良(生育期改变、养分高效利用等)。应提供以下资料:   1.关键成分分析(包括营养素、功能成分、抗营养因子、内源毒素、内源过敏原等)。   2.基因编辑导致某种蛋白质表达量显著增加的,还应提供该蛋白质与已知毒蛋白质、抗营养因子和致敏原氨基酸序列相似性比较。   3.基因编辑导致产生新蛋白质的,还应提供:(1)新蛋白质与已知毒蛋白、抗营养因子和致敏原氨基酸序列相似性比较;(2)新蛋白质体外模拟胃液蛋白消化稳定性、热稳定性试验;(3)新蛋白质毒理学试验。   4.若上述数据资料(1—3项)表明目标性状可能增加食用安全风险,还需提供大鼠90天喂养试验。   四、评审程序   上述分子特征、环境安全和食用安全评价都可在中间试验阶段进行,若中间试验阶段获得的数据资料表明目标性状不增加环境安全风险,经评价合格后可直接申请安全证书。   若中间试验阶段获得的数据资料表明目标性状可能增加环境安全风险,需开展环境释放或生产性试验,经安全评价合格后方可申请安全证书。环境释放或生产性试验应在试验植物的主要适宜生态区进行。申请生产应用安全证书,应在每个主要适宜生态区至少设一个试验点。 农业用基因编辑植物评审细则(试行).pdf
  • 新发现,基因组编辑技术可对DNA进行微调
    Crispr基因编辑——一种分子剪刀可以让科学家对生物体的DNA进行有针对性的改变。Crispr基因编辑毫无疑问是治疗镰状细胞病的一个希望。镰状细胞病是一种与之相关的血液疾病,被称为地中海贫血,是一种罕见的失明,以及一种毁灭性的疾病,被称为转甲状腺素淀粉样变性,在这种疾病中,一种畸形的蛋白质会在体内堆积。有时候,科学家可以使用Crispr剪掉有问题的DNA以达到治疗疾病的目的,但在某些情况下,保留一个基因并对其进行微调,即系进入表观遗传编辑,可能会达到更好的目的。表观遗传学是研究DNA在一生中发生的化学变化,这些变化反过来又影响基因的表达。这些变化可能是由于一个人的行为(如饮食或吸烟)或环境暴露(如毒素或紫外线)造成的。表观遗传学是一种分子记忆,反映了我们多年来遇到的经验。这就是为什么,在拥有相同DNA密码的同卵双胞胎中,一个可能会患上癌症,而另一个则保持健康。虽然基因编辑依赖于改变DNA密码本身,而表观遗传编辑则涉及到上调或下调单个基因的表达。基因包含制造重要蛋白质的指令,而它们的表达是基因被“开启”来制造它们的过程。如果将基因比喻成音板上的音量旋钮,表观遗传编辑控制着它们的设置是“响亮的”还是“柔和的”。对于这样的“音量控制”进行实验是一个新领域,而刚好在今年5月发表在《科学进展》杂志上的一项研究提供了一个有趣的线索,揭示了一个可能的应用:对抗早期饮酒改变基因工作方式的方式。在之前的研究中,科学家们发现,青春期的酗酒会改变杏仁核的大脑化学成分–杏仁核是大脑中控制恐惧和快乐反应的小杏仁形状的部分。在啮齿动物和人类身上,他们都发现,在生命早期接触酒精似乎会减少一种名为Arc的基因的表达。这个基因是大脑可塑性的主要调节器,也就是大脑基于经验的适应能力。当Arc的表达被抑制时,这种变化与成年后易患焦虑和酒精使用障碍有关。在这项新研究中,由伊利诺伊大学芝加哥分校酒精表观遗传学研究中心主任、精神病学教授Subhash Pandey带领的团队想看看他们是否可以通过在老鼠杏仁核中对Arc进行表观遗传编辑来逆转这种改变。他们构建了一种经过修改的Crispr形式,这种Crispr不是编辑或删除基因,而是增加基因的表达。然后,他们将其注射到成年大鼠的大脑中,这些成年大鼠在青少年时期曾接触过酒精——相当于10至18岁的人类。这种早期的接触意味着Arc的表达在成年动物中已经受到抑制。Subhash Pandey表示他们瞄准了杏仁核的中央核,因为这是处理进入大脑的信息的关键中枢,也是焦虑、恐惧和饮酒行为的中心。注射Crispr使Arc的表达恢复到基线水平,Subhash Pandey称之为大脑的“工厂重置”。之后,这些啮齿动物摄入的酒精减少了,焦虑也减少了——研究人员通过行为测试来测量这一点,包括老鼠在所谓的“高架迷宫”中的表现。十字形迷宫由两条暴露在外的臂和两条封闭的臂组成。啮齿类动物的压力越大,它们就越不愿意在迷宫的露天部分呆上一段时间。Subhash Pandey说:“我们没有看到任何迹象表明他们的饮酒水平会回到基线,所以我们认为,也许这种表观基因编辑会产生持久的影响,我认为,就如何将这种疗法转化为人类治疗而言,还有很多工作要做,但我抱有很高的希望。”为了测试Arc基因是否真的导致了这一结果,研究人员还设计了一种旨在减少其表达的Crispr注射。他们在青春期没有接触酒精的老鼠身上进行了测试。注射后,老鼠比之前更焦虑,喝了更多的酒。这项研究提出了一种可能性,即我们的分子记忆可能会被修改,甚至被删除。加州大学伯克利分校的遗传学教授、加州大学伯克利分校和加州大学旧金山分校创新基因组学研究所的科学主任费奥多尔乌尔诺夫说:“这项研究展示了改变基因对其经历的记忆的可行性,这深深给我留下了深刻的印象。”但是他也强调,老鼠不是人类,我们不应该草率下结论。乌尔诺夫说表示治愈一只老鼠和用表观遗传编辑器给一个酗酒成瘾的人注射之间的距离还很遥远。我们是否具备向那些轻度饮酒问题的人的杏仁核进行快速注射还有很长的路要走。乌尔诺夫作为表观遗传编辑公司Tune Therapeutics的联合创始人之一,他认为,这样的实验疗法可以在多次治疗后复发、没有其他治疗选择的酒精成瘾患者中进行测试。然而,与直接编辑基因一样,调整基因表达可能会产生意想不到的后果。因为Arc是一种与大脑可塑性有关的调节基因,修改它的表达可能会产生酒精成瘾以外的影响。俄勒冈健康与科学大学遗传学教授贝琪弗格森(Betsy Ferguson)研究成瘾和其他精神疾病的表观遗传机制,她说:“我们不知道这种变化会改变其他什么行为。”“这是一种平衡,既要找到有效的方法,又要找到不会破坏日常生活的方法。”另一个复杂的因素是,随着时间的推移,酒精的使用会改变数十个、甚至数百个基因的表达。在人类中,这可能不像提高Arc的表达那么简单,这只是其中之一。虽然解决方案似乎是调整所有这些基因,但同时操纵许多基因的表达可能会导致问题。“我们知道行为,包括饮酒行为,是由许多基因控制的,这真的是一个具有挑战性的问题来解决,”Betsy Ferguson说。目前还不清楚这种编辑的影响会持续多久。Betsy Ferguson表示自然发生的表观遗传变化可能是暂时的,也可能是永久性的,有些甚至可以传给后代。总的来说,她认为使用表观遗传编辑治疗酒精成瘾的想法很有趣,但她希望看到结果被复制,并在更接近人类的大型动物身上试验Crispr治疗。相信这一天可能不会太远,因为最近有几家公司推出了表观遗传编辑商业化。在总部设在圣地亚哥的Navega治疗公司,研究人员正在研究如何通过抑制一种名为SCN9A的基因的表达来治疗慢性疼痛。当它高度表达时,它会发出许多疼痛信号。但简单地删除这个基因并不是一个好主意,因为一定程度的疼痛是有用的;当身体出现问题时,它会发出信号。(在极少数情况下,携带SCN9A突变的人对疼痛具有免疫力,这使他们容易受到无法感觉到的伤害。)。在Navega的实验中,小鼠的表观遗传编辑似乎抑制了几个月的疼痛。点击图片免费报名参加“第五届基因测序网络大会”
  • Nature|天津工生所:新一代碱基编辑技术开发获进展
    碱基编辑(base editing,BE)作为前沿的基因组编辑技术,能够在基因组水平上实现精确、高效的单碱基编辑。该技术广泛应用于基础研究、基因治疗和细胞工厂构建等领域。常用的DNA碱基编辑器主要是通过将可编程的DNA结合蛋白(如Cas9)与碱基脱氨酶融合实现的,包括胞嘧啶碱基编辑器(CBE)、腺嘌呤碱基编辑器(ABE)以及糖基化酶碱基编辑器(GBE)等,可以实现C-to-T、A-to-G以及C-to-G等种类的碱基编辑。然而,这些碱基编辑器是针对C和A碱基的直接编辑,且所包含的脱氨酶可能导致非Cas9依赖的DNA或RNA脱靶。 中国科学院天津工业生物技术研究所研究员毕昌昊带领的合成生物技术研究团队,联合研究员张学礼带领的微生物代谢工程研究团队,开发了不依赖脱氨酶(deaminase-free,DAF)的碱基编辑器DAF-CBE和DAF-TBE,分别在大肠杆菌中实现C-to-A、T-to-A的碱基颠换,在哺乳动物细胞中实现C-to-G、T-to-G的碱基颠换编辑。 该研究通过定向进化改造了人源尿嘧啶糖基化酶(UNG)的两个突变体UNG(N204D)和UNG (Y147A),获得了两种高活性的DNA糖基化酶,分别可以作用于胞嘧啶碱基的CDG4和胸腺嘧啶碱基的TDG3。进而,研究将这两种DNA糖基化酶与nCas9(Cas9、D10A)融合,构建了CDG4-nCas9和TDG3-nCas9两种碱基编辑器,用于在大肠杆菌中进行C-to-A和T-to-A的编辑。实验结果显示,CDG4-nCas9和TDG3-nCas9在大肠杆菌中的编辑效率最高分别达到58.7%和54.3%。进一步,研究针对Homo sapiens密码子优化版本的CDG4-nCas9和TDG3-nCas9,在HEK293T细胞中实现了C-to-G和T-to-G的颠换编辑,编辑效率分别达到38.8%和48.7%。这两种编辑器的脱靶效果低于常用的胞嘧啶碱基编辑器(BE4max)和糖基化酶碱基编辑器(CGBEs)。因此,研究将这两个编辑器命名为DAF-CBE和DAF-TBE。此外,通过进一步的工程改造,该团队优化了CDG和TDG的空间位置,得到了DAF-CBE2和DAF-TBE2的新版本。它们的编辑窗口从原来的间隔序列(protospacer sequence)5'端移动到中间区域,且C-to-G和T-to-G的编辑效率分别提高了3.5倍和1.2倍。DAF-CBE和DAF-TBE实现了人诱导多功能干细胞(hiPSC)高效编辑。 综上所述,经过定向进化改造,该团队开发的DAF-CBEs和DAF-TBEs碱基编辑器在大肠杆菌和哺乳动物细胞中实现了高效的碱基颠换编辑,无需使用脱氨酶。与现有的引导编辑器(prime editing)或糖基化酶碱基编辑器(GBEs)相比,DAF-BEs具有相当的编辑效率、更小的尺寸和更低的脱靶率,这扩展了碱基编辑器的编辑类型,为工业菌株铸造和生物医药等领域的相关研究提供了新的技术工具。 近日,相关研究成果发表在《自然-生物技术》(Nature Biotechnology)上。研究工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、天津市合成生物技术创新能力提升行动专项、中国科学院青年创新促进会和天津市自然科学基金的支持。论文链接DAF-BEs碱基编辑器的设计及进化
  • 早报:RNA编辑为精确癌症治疗带来新希望
    这一研究成果公布在Cancer Cell杂志上,由MD安德森癌症中心生物信息学和计算生物学副教授梁晗博士以及Gordon Mills博士领导完成,梁晗博士研究组研究兴趣包括开发生物信息学工具,更好地分析癌症基因组数据,泛癌症基因组分析,RNA编辑和癌细胞的进化过程。 此前,梁晗博士研究组通过调查13种癌症类型,在分子水平上认识了性别对不同癌症的影响,也从一个方面指出了性别特异性治疗的需要。(从癌症基因组中寻找性别差异) 在最xin这项研究中,梁晗等人发现了一种特定类型的RNA编辑方法:A-to-I RNA编辑在癌细胞蛋白质变异过程中扮演了关键角色。 RNA编辑是RNA分子遗传信息发生改变的过程。之前科学家认为这个过程在人类和其他脊椎动物中很罕见,现在的研究表明RNA编辑在人类基因组中广泛存在。 由于癌症可能源自极其不同的蛋白质类型和突变,因此针对每位患者的个体化治疗需要有对蛋白质“基因组”更好的理解,后者也就是蛋白质组学了。了解促成蛋白质变异和多样性的分子机制是当今癌症研究的一个关键问题,在癌症治疗方面具有重要的临床应用。 梁晗博士表示,“利用来自癌症基因组图谱和美国国家癌症研究所临床蛋白质组肿瘤分析联盟的数据,我们的这项研究提出了许多直接证据,证明A-to-I RNA编辑是癌细胞中蛋白质组多样性的来源,因此,RNA编辑是一种理解癌症分子机制,研发精确癌症治疗的一种新模式。” “如果一种蛋白质只在肿瘤蛋白质中被高度编辑,而正常蛋白质不被高度编辑,那么就有可能被设计成为抑制编辑突变蛋白的特殊药物。” 很早之前,科学家们就知道A-to-I RNA编辑能帮助细胞调整RNA分子,从而产生能改变DNA“说明书”的核苷酸序列,这会影响蛋白质如何产生以及它们如何在细胞内组装。 在最xin研究中,研究人员发现了A-to-I RNA编辑如何通过改变氨基酸序列来促进乳腺癌蛋白质出现多样性的分子机制:一种称为衣被蛋白亚单位α(COPA)的蛋白质,在A-to-I RNA编辑后,能在体外增加了癌细胞增殖,迁移和侵袭的风险。
  • 天壤之别!胚胎基因编辑伦理不容,另一项基因编辑技术却在造福人类!
    p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 近日刷爆朋友圈的不仅是抗癌“神药”Vitrakvi& reg 的问世,还有一则是首例基因编辑婴儿的诞生! /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 来自中国深圳的科学家贺建奎向外界公布,一对名为露露和娜娜的基因编辑婴儿于11月在中国健康诞生。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 她们的基因已经经过人为修饰,能够天然抵抗艾滋病。消息一出,舆论哗然,遭到百余位中国科学家发表联署声明谴责,国家相关部委对此已经做出回应,对违法违规行为坚决予以查处! /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/bfe6a416-98de-499b-bf93-960d34dd0bf9.jpg" title=" 1.jpg" alt=" 1.jpg" width=" 541" height=" 230" style=" width: 541px height: 230px " / /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 人类生殖细胞的基因编辑可能诱发非常严重的伦理问题,即被改写的生殖细胞会影响其子孙后代,甚至随着现象的普及、改变整个人类的基因池。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 因为存在高风险,基因编辑技术并未在人体上广泛应用。过去有少数科学家曾在人类早期胚胎上进行实验,但只是停留在胚胎阶段。& nbsp /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 2003年颁布的《人胚胎干细胞研究伦理指导原则》规定,可以以研究为目的,对人体胚胎实施基因编辑和修饰,但体外培养期限自受精或者核移植开始不得超过14天,而此次“基因编辑婴儿”如果确认已出生,必将引起一场轩然大波!& nbsp /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" color: rgb(192, 0, 0) " strong 引发轩然大波的基因编辑到底是一种什么技术? /strong /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 中国农业大学生物化学与分子生物学系教授吴森向中新网记者介绍,DNA结构被发现之后,科学家需要通过一项技术去研究每个基因的功能,基因编辑技术便于上世纪80年代后期应运而生。& nbsp /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 当时,基因编辑技术被称作基因打靶技术。科学家以小鼠作为模型,通过基因打靶的方法改变小鼠的特定基因,借由观察其表型或者行为变化,研究这个基因的功能。& nbsp /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 基因编辑技术实际上是基因打靶技术的“升级换代”。“基因编辑是一种重构基因序列的手法,就像一个制作精良的橡皮擦,能针对出了毛病的基因,进行精准的‘擦除’。”同济大学医学院教授、同济大学丽丰再生医学研究院执行院长高正良这样评价基因编辑的作用。& nbsp /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 吴森表示,在过去30年里,基因打靶技术在基础科学研究领域和生物医学领域的用途非常广泛,做出了很多有价值的研究,包括在肿瘤治疗领域中的CAR-T技术(嵌合抗原受体T细胞免疫疗法)等。& nbsp /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" color: rgb(192, 0, 0) " strong 为什么CAR-T不违背伦理? /strong /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " CAR-T技术实质上也是一种基因工程技术,但是为何不违背伦理?很重要的一点是,该技术是通过对体细胞(即免疫细胞)而非体细胞进行基因编辑,遗传基因不会发生改变,对于人类子孙后代不会造成影响。& nbsp /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 据欧洲药品管理局资料,CAR-T疗法先后须经专利药品委员会、高级治疗委员会和欧盟委员会批准后方可获得临床应用。在中国,同样需要相关职能部门审核通过,才能进行临床试验及应用。我国的CAR-T细胞治疗研究虽然较国外整体起步较晚,但后期发展突飞猛进。& nbsp /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 从2012年我国首次在clinicaltrial.gov上登记CAR-T细胞临床试验以来,我国每年新注册的CAR-T项目以数倍的速度爆发式增加,目前我国在clinicaltrial.gov上登记的CAR-T项目超过170项,已经超过美国的103项,成为世界上CAR-T细胞临床试验注册数量最多的国家,文末有招募信息。 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/280c8040-d0e2-4a0e-84d7-d65c14acf8b6.jpg" title=" 2.jpg" alt=" 2.jpg" width=" 457" height=" 374" style=" width: 457px height: 374px " / /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong span style=" color: rgb(192, 0, 0) " CAR-T是一种什么样的技术? /span /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " CAR-T疗法是一种通过T细胞基因改造实现肿瘤靶向杀伤的免疫治疗技术。它通过基因转导技术,把识别肿瘤相关抗原的单链抗体和T细胞活化序列的融合蛋白表达到T细胞表面,经过纯化、体外扩增和活化,输注回患者体内,对抗肿瘤。& nbsp /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 全称为(Chimeric antigen receptor T-cell therapy)嵌合抗原受体 T细胞疗法,本质上一种肿瘤基因疗法,也是免疫疗法。对于这个中文名您一定还是一头雾水,即便中文名也是看不懂。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 首先,我们必须先对T细胞有初步的认识,T细胞是一种免疫细胞,负责保护身体免于外来病原的攻击。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 而身体裡面的T细胞有又分很多种,其中一种名为细胞毒性T细胞(cytotoxic T cell),它的功能主要是辨识异常的细胞,分泌细胞毒素(如穿孔素、颗粒酶素B),并消灭这些异常细胞。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " CAR-T疗法,简单来说就是,我们在原本无法辨识癌细胞的T细胞上,装上一个名为CAR(嵌合抗原受体)的雷达。如此一来,经过改造的T细胞就会像导弹一样,精准的定位癌细胞位置,并将这些癌细胞杀死。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 这样的技术,开启了细胞疗法新的扉页。将来,面对不同的癌症,只要找出适合的雷达-CAR,我们就能请T细胞代劳,替我们对抗癌症。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" color: rgb(192, 0, 0) " strong 原理讲完了,再给您介绍下CAR-T的治疗流程,很easy。 /strong /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 1、分离:从癌症病人身上分离免疫T细胞。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 2、修饰:用基因工程技术给T细胞加入一个能识别肿瘤细胞并且同时激活T细胞的嵌合抗体,也即制备CAR-T细胞。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 3、扩增:体外培养,大量扩增CAR-T细胞。一般一个病人需要几十亿,乃至上百亿个CAR-T细胞(体型越大,需要细胞越多)。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 4、回输:把扩增好的CAR-T细胞回输到病人体内。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 5、监控:严密监护病人,尤其是控制前几天身体的剧烈反应。& nbsp /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/5f16e10d-c481-41a8-9337-3ed0d9b85536.jpg" title=" 3.jpg" alt=" 3.jpg" / /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 目前,已经有两项CAR-T技术获得美国FDA批准上市。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 2017年8月,FDA批准诺华的CAR-T疗法Kymriah(tisagenlecleucel)上市,用于治疗罹患B细胞前体急性淋巴性白血病(ALL),且病情难治或出现两次及以上复发的25岁以下患者,这是人类历史上批准的首款CAR-T疗法。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 紧接着,2个月后,FDA宣布批准了Kite Pharma公司开发的用于治疗特定类型大B细胞淋巴瘤成人患者的CAR-T疗法Yescarta(axicabtagene ciloleucel)上市。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " CAR-T疗法无疑已成为肿瘤免疫治疗领域中新的国际研究热点。& nbsp /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" color: rgb(192, 0, 0) " strong CAR-T在肿瘤治疗领域有何贡献? /strong /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 提到CAT-T治疗,最出名的就是在2012年被Carl June博士用来治愈了6岁的小女孩Emily Whitehead后,由此被认为是最有希望攻克肿瘤的手段之一,迅速引发了全球性的研发热潮。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 2012年至今,6年过去了,6岁的小女孩已经长成12岁亭亭玉立的少女,那么,Emily的现状怎么样呢? /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/9fa16f1c-61a5-4c42-afe6-1d1af37da321.jpg" title=" 4.jpg" alt=" 4.jpg" width=" 572" height=" 337" style=" width: 572px height: 337px " / /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 今年8月份,家人刚刚为她庆祝了十二岁生日。除了曾经患过白血病之外,Emily与普通的孩子并无区别,脸色红润,头发蓬松,与小伙伴们在海滩上嬉戏,显得生气勃勃。根本无法想象在6年前,她是一名晚期癌症患者。& nbsp /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 她是第一个接受CAR-T治疗的孩子,在治疗的早期临床试验中被认为是一种危险的治疗方法。而如今CAR-T已经获得FDA批准用于临床肿瘤治疗后,Emily成为治疗效果的象征,CAR-T疗法的新型癌症免疫疗法挽救了她的生命,并为数以千计的白血病患儿接受该治疗增加了信心。& nbsp /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" color: rgb(192, 0, 0) " strong 中国首例!CLL1新靶点CAR-T治疗10岁转化型急性髓系白血病女孩获成功 /strong /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 广州市妇女儿童医疗中心血液肿瘤科张辉主任团队结合现有治疗手段和经验,并根据小慧白血病细胞的免疫分型特点,大胆尝试了CLL1新靶点的CAR-T临床试验性治疗。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 据悉,CAR-T技术用于急性白血病治疗,已有多个成功案例,但针对CLL1靶点的CAR-T治疗,在全国尚属首次! /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 治疗两个月后,小慧体内的大部分白血病细胞被成功清除,目前已进入观察期,只需定期复查即可。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 如果顺利度过了18至24个月的观察期,小慧有望和美国的Emily(全球首位接受CAR-T治疗急性淋巴细胞白血病的儿科患者)一样被彻底治愈,恢复健康。(来源:金羊网)& nbsp /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong span style=" color: rgb(192, 0, 0) " 中、美CAR-T临床试验招募信息 /span /strong /p p style=" text-align: justify " strong span style=" color: rgb(192, 0, 0) " 美国 /span /strong /p p style=" text-align: justify " span style=" color: rgb(192, 0, 0) " 1、EGFR806 CAR T细胞免疫治疗儿童和青少年复发/难治性实体肿瘤 /span /p p style=" text-align: justify " 小儿实体肿瘤:生殖细胞肿瘤、视网膜母细胞瘤、肝母细胞瘤、Wilms肿瘤、横纹肌样瘤、骨肉瘤、尤文肉瘤、横纹肌肉瘤、滑膜肉瘤、透明细胞肉瘤、恶性周围神经鞘瘤、增生性小圆细胞肿瘤、软组织肉瘤、神经母细胞瘤 /p p style=" text-align: justify " 入组医院:西雅图儿童医院 /p p style=" text-align: justify " 入组人数:36 /p p style=" text-align: justify " 截止日期:2021年10月& nbsp /p p style=" text-align: justify " span style=" color: rgb(192, 0, 0) " 2、CD19 + CAR T细胞治疗淋巴恶性肿瘤 /span /p p style=" text-align: justify " 肿瘤类型:白血病、淋巴瘤 /p p style=" text-align: justify " 入组医院:MD安德森癌症中心 /p p style=" text-align: justify " 入组人数:30 /p p style=" text-align: justify " 截止日期:2021年12月& nbsp /p p style=" text-align: justify " span style=" color: rgb(192, 0, 0) " 3、EGFR-vIII CAR-T细胞用于复发性GBM治疗 /span /p p style=" text-align: justify " 肿瘤类型:脑胶质瘤 /p p style=" text-align: justify " 入组医院:杜克癌症研究所 /p p style=" text-align: justify " 入组人数:24 /p p style=" text-align: justify " 截止日期:2021年12月31日& nbsp /p p style=" text-align: justify " strong span style=" color: rgb(192, 0, 0) " 中国 /span /strong /p p style=" text-align: justify " span style=" color: rgb(192, 0, 0) " 1、CAR-T细胞在间皮素阳性实体瘤中的应用研究 /span /p p style=" text-align: justify " 肿瘤类型:成人实体瘤 /p p style=" text-align: justify " 入组医院:解放军总医院 /p p style=" text-align: justify " 入组人数:10 /p p style=" text-align: justify " 截止日期:2019年11月& nbsp /p p style=" text-align: justify " span style=" color: rgb(192, 0, 0) " 2、恶性肿瘤的自体CAR-T / TCR-T细胞免疫治疗 /span /p p style=" text-align: justify " 肿瘤类型:B细胞急性淋巴瘤、白血病淋巴瘤、骨髓性白血病、多发性骨髓瘤、肝癌、胃癌、胰腺癌、间皮瘤、结直肠癌、食道癌、肺癌、胶质瘤、黑色素瘤、滑膜肉瘤、卵巢癌、肾癌 /p p style=" text-align: justify " 入组医院:郑州大学第一附属医院 /p p style=" text-align: justify " 入组人数:73 /p p style=" text-align: justify " 截止日期:2023年3月1日 /p p style=" text-align: justify " span style=" color: rgb(192, 0, 0) " 3、研究评估CAR-T治疗儿童复发或难治性神经母细胞瘤的疗效和安全性 /span /p p style=" text-align: justify " 肿瘤类型:复发或难治性神经母细胞瘤 /p p style=" text-align: justify " 入组医院:南京儿童医院 /p p style=" text-align: justify " 复旦大学附属儿童医院 /p p style=" text-align: justify " 入组人数:22 /p p style=" text-align: justify " 截止日期:2020年9月 /p
  • 北大药学院案例分享 | MST技术助力新型RNA编辑系统开发
    Part 1研究背景RNA的A-to-I编辑是一种普遍发生于细胞中的转录后修饰。在RNA上,依赖腺苷脱氨酶(ADAR)介导的腺苷脱氨作用可以通过引导RNA和外源性ADAR酶实现对RNA特定位点的A-to-I编辑,从而通过纠正突变的RNA来实现疾病治疗。然而,外源性ADAR融合蛋白的异位表达会增加脱靶编辑的风险,故利用内源性ADAR蛋白的A-to-I的编辑策略更有发展前景。Part 2研究内容2023年北京大学药学院汤新景教授开发出一种新颖且便捷的光触发位点特异性RNA编辑系统,并将研究成果发表在Cell Chemical Biology上。为了开发内源性ADAR蛋白的A-to-I可控的编辑策略,作者设计了一种末端有胆固醇修饰的反义寡核苷酸(3’-笼式arASO):由一段2’-OMe修饰的可编程反义域、用于与靶mRNA杂交的硫代磷酸修饰的3’端和位于5’端的用于招募ADAR蛋白的工程化GluR2 R/G基序组成,这种设计能通过招募内源性的ADAR蛋白来实现位点特异性的RNA A-to-I编辑。并且,作者通过2D细胞和3D肿瘤球的实验验证了3’-笼式arASO在的光触发A-to-I编辑能力。图1:3’-笼式arASO编辑UAG终止密码子,启动EGFP表达Part 3MST技术应用为了研究3’-笼式arASO抑制位点特异性的机制,作者使用MST技术检测了3’-笼式arASO与蛋白和核酸的互作:ADAR1-p150是主要的RNA单碱基编辑器。MST技术确定了3’-笼式arASO与ADAR1-p150的结合亲和力与arASO与ADAR1-p150蛋白的亲和力接近,表明胆固醇修饰并不会对其在5’端的ADAR-招募结构域造成明显影响。图2:MST技术检测ADAR1-p150与3’-笼式arASO/arASO亲和力MST技术检测3’-笼式arASO与不配对的腺苷的单链靶RNA(ssRNA)的结合亲和力检测结果表明,3’-笼式arASO在没有光刺激的情况下与ssRNA(AC错配)的结合亲和力比其阳性对照的结合亲和力低17.4倍,但在给予光照后,其亲和力恢复到与阳性对照组相当的水平(左图)。这表明,在3’-笼式arASO的反义结合域3’端的胆固醇修饰阻断了其与ssRNA(AC错配)的结合。而胆固醇修饰对arASO与完全配对的ssRNA的结合亲和力没有影响(右图)。图3:MST技术检测结果说明胆固醇修饰阻断了3’-笼式arASO与靶RNA的结合从而抑制其位点特异性编辑。https://doi.org/10.1016/j.chembiol.2023.05.006IF: 8.6 Q1Part 4技术优势MST技术可应用于不同样品类型的亲和力检测,不论是蛋白和核酸,还是核酸和核酸。此外,亲和力检测时无需固定,即使核酸的极性较强,也不会出现黏附等问题。MST亲和力检测时间短,只需要10min即可完成,无需担心核酸降解。
  • 人类胚胎基因编辑实验首获许可
    p style=" line-height: 1.75em " & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 2月1日,英国人工授精与胚胎学管理局(HFEA)首次批准了“在人类胚胎上使用基因编辑技术”的实验。研究人员将能深入了解健康的人类胚胎发育过程中出现的各种变化,并在此基础上改善体外人工授精培养的胚胎的发育质量,为不孕患者提供更好的治疗方法。 /p p style=" line-height: 1.75em " & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 据物理学家组织网报道,HFEA在一份声明中称,“我们的伦理委员会已经批准伦敦弗兰西斯· 克里克研究所凯茜博士更新其实验室有关研究的许可证,包括胚胎的基因编辑。” /p p style=" line-height: 1.75em " & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 凯茜花了数十年时间研究人类胚胎的发育过程,试图去了解最开始的那7天:一个受精卵如何发育成包含200到300个细胞囊胚。她说:“这些研究如此重要的原因是,流产和不孕非常常见,但具体原因尚不清楚。弄清楚这一过程中究竟发生了什么及哪里出了错,将对人类生命早期发展有更深入了解,或将提高体外受精成功率。” /p p style=" line-height: 1.75em " & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 凯茜博士打算使用CRISPR/Cas9技术对人类胚胎进行编辑,以减少研究中所需要的胚胎数量。CRISPR技术已经被证实比同类方法更加高效,她相信其团队能够使用该技术成功编辑10个胚胎中的8个。其研究使用的是生育诊所中体外受精后剩下的、捐赠于科学研究的人类胚胎。在经过研究后,这些胚胎会发育到7日后被销毁。 /p p style=" line-height: 1.75em " & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 此举可能会再度引发伦理问题,因为从去年4月开始,基因编辑人类胚胎在全球科学界就引起很大争议。爱丁堡大学动物生物技术教授布鲁斯· 怀特洛说,该项目应该可以“帮助不孕夫妇和减少流产的痛苦”。这所大学人口健康科学信息研究所的莎拉· 陈(音译)则指出,这项研究“触及到一些敏感性问题,因此,HFEA应仔细考虑到研究中的伦理问题。” /p p style=" line-height: 1.75em " & nbsp & nbsp & nbsp 总编辑圈点 /p p style=" line-height: 1.75em " & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 去年,中山大学科学家利用CRISPR技术,修改了几个胚胎的地中海贫血基因,引发广泛关注,成为去年最大科学事件之一。CRISPR这一利器用于人类,引发伦理争议,看来是无可避免了。科学家在何种情况下能被允许操作人类胚胎,还会有长期的讨论交锋。但就像干细胞研究显示的,即使胚胎实验受阻,仍会有别的办法推进基因编辑技术在人体应用。 /p p br/ /p
  • Nature Biotechnology综述,叩响CRISPR之门 -- 基因编辑进化史
    近年来,CRISPR被认为是最简单高效的基因编辑方式,也成为了生物技术发展史上进展最为迅猛的新兴技术之一。2022年6月,正值CRISPR发文十周年,Nature Biotechnology 同步发表了一篇名为《Knock-in on CRISPR' s door》的Reviw,梳理了10年来科学家们对CRISPR基因编辑技术不断探索突破的成果[1]。图1. 2022年6月Nature Biotechnology 发文基于CRISPR的基因疗法如火如荼基因治疗(Gene Therapy)是指将外源正常基因导入靶细胞,以纠正或补偿缺陷和异常基因引起的疾病,以达到治疗目的。基因治疗以其一次给药终生治愈遗传疾病的独特潜力让一切不可能变为有可能。截止今日,通过对clinicaltrials.gov检索,全球已有56项基于CRISPR的临床试验正在进行,中国就有21项,占到3成以上。目前大部分的基因疗法为体外疗法(ex vivo),即细胞在体外通过CRISPR编辑后再输注到体内发挥功能,常见疾病如肿瘤免疫疗法CAR-T,遗传性疾病如地中海贫血,镰刀状贫血症血红蛋白遗传病等在内的各种血液病。与之相对的即体内疗法(in vivo)则是直接将治疗基因递送到患者病患部位,从而治疗疾病,目前已在先天性黑蒙、遗传性甲状腺转淀粉样变性和遗传性血管性水肿等疾病表现出巨大潜力。图2. 全球CRISPR临床试验分布热点图图源:clinicaltrials.gov基因编辑的发展历程早期基因编辑--ZFN和TALEN基因编辑技术主要发展了三代,早期的两代基因编辑主要以ZFN和TALEN为主,这两种基因编辑技术相对简单,可以理解为“基因剪刀”——切割特定 DNA 序列的限制酶。但ZFN技术存在很明显的缺点,如容易脱靶,且可能产生一系列不可预测的基因突变,引发细胞毒性。TALEN技术的出现,在一定程度上优化了ZFN技术存在的脱靶问题,具有设计简单,特异性和活性更高的优点,因此成为基因功能研究和基因治疗研究中有力的工具。美中不足的是,由于TALEN针对不同靶点,每次都需重复构建融合蛋白,因此会造成一定的工作繁琐。第三代基因编辑--CRISPRCRISPR/Cas9是继ZFN、TALEN之后出现的第三代“基因组定点编辑技术”。CRISPR/Cas9 系统由两部分组成,分别是Cas9 蛋白和guide RNA(single-guide RNA,sgRNA)。Cas9蛋白具有解旋酶活性,可以将DNA链解旋,同时具有核酸内切酶活性,可以切割DNA链。其原理是核酸内切酶 Cas9 蛋白通过向导 RNA (guide RNA, gRNA)识别特定基因组位点,并对双链 DNA 进行切割造成 DSB后,通过HDR和NHEJ实现基因的定向敲除或插入。图3. CRISPR/Cas9 示意图[2]相比于传统的ZFN和TALEN技术,CRISPR/Cas9技术更为简单,只需要构建针对特定位点的sgRNA,而且效率也比前面几种技术更高,在疾病治疗研究中发挥越来越重要的作用。然而,CRISPR/Cas9系统仍然存在着一定的局限性,这种局限性主要体现在功能发挥时系统对DNA上PAM序列的依赖性以及切割时潜在的脱靶效应。因此科学家们在CRISPR/Cas9的基础上开发了更加高效且广谱的精准基因编辑工具—单碱基编辑技术BE(Base Editor)和精准基因编辑工具PE(Prime Editors)。单碱基编辑技术BE(Base Editor)单碱基编辑技术是一种基于脱氨酶与CRISPR/Cas9系统融合形成的技术。2016年哈佛大学David Liu实验室首次报道开发出CBE单碱基编辑工具,通过将SpCas9与胞嘧啶脱氨酶(cytidine deaminase, CyD, 如APOBEC1)融合,可以在一定的突变窗口内实现胞嘧啶(C)到胸腺嘧啶(T)的单碱基转换(图4)[3]。2017年10月底,该实验室进一步开发出ABE单碱基编辑工具,实现了从腺嘌呤(A)到鸟嘌呤(G)的精确转换(图5),为基因编辑提供了新的研究工具[4]。图4. CBE示意图[3]图5. ABE示意图[4]相比于CRISPR/Cas9技术,BE技术可以既不引入DNA双链断裂,又不需要重组修复模板,整体提高了编辑的安全性和精准性,而且其效率远远高于由发生DSB引起的HDR和NHEJ修复方式,对于许多点突变造成的遗传疾病具有很大的应用潜能。近年来,多个实验室也发表了类似的工具,并在这些工具的基础上进行了更为深入的改造与优化。邦耀生物科学家团队以不同单链DNA脱氨酶结构域与Cas9切口酶相结合为基础,开发全新一代的DNA碱基编辑工具—超高活性的HyCBEs和双碱基编辑器A&C-BEmax以及等多种碱基编辑新工具,提高了编辑活性并拓宽靶点范围,以实现更广泛、更精确的基因编辑,相关研究成果也发表在Nature Cell Biology、Nature biotechnology等国际著名期刊[5]。图6. 超高精度碱基编辑器HyCBE示意图图7. 双碱基编辑器示意图精准基因编辑工具PE(Prime Editors)2019年10月21日,哈佛大学David Liu实验室开发出了全新的精准基因编辑工具PE (Prime Editors)[6],PE是以CRISPR/Cas9系统为基础,在两方面加以优化:1. pegRNA:pegRNA(prime editingguide RNA)是一段改造后的sgRNA,它在传统sgRNA的3' 末端增加了一段RNA序列。这个RNA序列包括一段引物结合位点(Primer-binding site, PBS),用于与被切割的目标DNA链互补;还包括一段进行逆转录的模板(RT template)的序列,它与切口下游的DNA序列同源,且在RT序列上存在有相应的编辑突变(如点突变或插入缺失突变)。图8. pegRNA的改造[4]2.融合蛋白:将nCas9(H840A)与M-MLV逆转录酶融合。图9. PE结构示意图[4]在pegRNA的引导下,融合蛋白会到达基因组上的目的序列,并对含PAM的靶DNA链进行切割(pegRNA的非互补链)。此后,PBS序列与被切割的目标DNA链互补配对,逆转录酶即从端口空缺处启示逆转录。逆转录产物(DNA)即包含我们所期待的编辑突变。这段逆转录DNA会入侵并进入基因组DNA,发生整合,并进行切口的修复。只要RT序列允许,那么就可以采用此原理完成碱基的点突变(任意转换或颠换)以及片段的插入和缺失。图10. PE原理示意图[4]相比于其它基因编辑工具(采用ZFN,TALEN,CRIPSR/Cas9等产生DSB进行HDR或NHEJ修复或通过base editing系统进行单碱基编辑),PE的优势在于可以在不依赖DSB的前提下,能够实现更精准的编辑,更广的试用范围。但同时相比CBE和ABE,PE的劣势也随之体现,编辑效率不如前者,并且产生随机Indels的可能也会随之提高。图11. PE与ABE、CBE的效率比较[6]最后,除了上述几种基因编辑工具以外,科学家们还发现了除Cas9外的Cas家族的其它一系列蛋白,如 Cas12、Cas13、CasX等。这些新的发现有望使基因疗法能够解决更广泛的遗传疾病,推动生物医学的基础研究和临床基因治疗研究。
  • 《自然-生物技术》首声明否定韩春雨基因编辑,明年1月完成调查
    北京时间11月29日日凌晨, 在围绕河北科技大学韩春雨NgAgo实验的可重复性问题上争论达半年之久后, 发表该论文的《自然—生物技术》(NBT)终于发布声明称,其于今日发表的Toni Cathomen及同事(编注:美德韩三国的研究团队)的通信文章,可能会否定韩春雨原论文所称的有效编辑内源性基因的这一主要发现。如果一篇论文在发表后遭到批评,NBT会对各种批评进行审慎和全面的评估,其将在2017年1月底之前完成对韩春雨NgAgo实验的调查。以下是“声明”全文。  关于韩春雨及同事发表于《自然-生物技术》的“DNA-guided genome editing using the Natronobacterium gregoryi Argonaute”(利用NgAgo进行DNA引导的基因组编辑)一文的声明  《自然-生物技术》今天就此前发表的韩春雨及同事所著论文“利用NgAgo进行DNA引导的基因组编辑”发表了“编辑部关注”,并发表Toni Cathomen及同事的通信文章,题为“利用Natronobacterium gregoryi Argonaute(NgAgo)未能检测到DNA引导的基因组编辑”。  《自然-生物技术》已审慎考虑过所有关于韩春雨及同事原著论文的评论。在任何情况下,如果一篇论文在发表后遭到批评,我们都会对各种批评进行审慎和全面的评估,此次也不例外。今天,我们不仅发表了Toni Cathomen及同事的通信文章,这可能会否定原论文所称的有效编辑内源性基因的这一主要发现 而且我们还连同原论文一起发表了“编辑部关注”,以确保读者知晓Cathomen及同事的论文,以及另外一篇在别处发表的论文(doi:10.1007/s13238-016-0343-9)所提出的担忧。目前,原论文的作者中有两位,即韩春雨和沈啸,已同意我们的发表这一“编辑部关注”,而高峰、姜峰和Yongqiang Wu则认为这并不合适。  《自然-生物技术》认为,让原作者在能力所及的情况下对上述通信文章所提出的担忧展开调查,并补充信息和证据来给原论文提供依据是非常重要的。因此,我们将继续与原论文的作者保持联系,并为他们提供机会,以在2017年1月底之前完成其调查。届时,我们会向公众公布最新进展。  编辑部关注:利用NgAgo进行DNA引导的基因组编辑  《自然-生物技术》的编辑就上述论文发表“编辑部关注”,以提醒读者人们对原论文结果的可重复性存有担忧。此次,我们发表三个团队的实验结果(http://dx.doi.org/10.1038/nbt.3753),他们都设法去重复韩春雨及同事发表在原论文中图4的结果,这一关键图表展示了对哺乳动物细胞内源性基因位点的编辑。这些团队无一能在任何位点,或在任何高于检测方法敏感度的条件下观察到NgAgo所诱发的变异。另外一组作者在《蛋白质与细胞》期刊也报告了类似结果(doi:10.1007/s13238-016-0343-9)。  我们和论文作者进行了沟通,他们正在调查造成可重复性缺乏的潜在原因。我们向其告知了这一声明。尽管调查仍在进行中,但韩春雨和沈啸同意我们的发布这一编辑部关注,高峰、姜峰和Yongqiang Wu则认为目前并不合适。这些调查一旦完成,我们会向读者提供最新信息。  以下为英文原文  Statement regarding“DNA-guided genome editing using the Natronobacterium gregoryi Argonaute” by Han Chunyu and colleagues, published in Nature Biotechnology  Nature Biotechnology is today publishing an Editorial Expression of Concern, alongside a Correspondence entitled “Failure to detect DNA-guided genome editing using Natronobacterium gregoryi Argonaute” by Toni Cathomen and colleagues, in relation to a previously published paper “DNA-guided genome editing using the Natronobacterium gregoryi Argonaute” by Chunyu Han and colleagues.  Nature Biotechnology has carefully considered all comments relating to the original paper by Han and colleagues. As in all cases where apaper encounters criticisms after publication, we have undertaken a careful and thorough evaluation of these criticisms. Today, we are publishing not only a Correspondence by Cathomen and colleagues that may refute the main finding of efficient editing of an endogenous gene claimed in the original paper, but alsoan Editorial Expression of Concern alongside the original paper to ensure that readers are aware of the concerns raised by the paper by Cathomen and colleagues and a report published elsewhere in the literature(doi:10.1007/s13238-016-0343-9). At this time, two authors of the original paper, Chunyu Han and Xiao Shen, agree with this Editorial Expression of Concern, whereas Feng Gao, Feng Jiang and Yongqiang Wu do not feel that it is appropriate.  Nature Biotechnology believes that it is important for authors to be able to investigate the concerns raised by the Correspondence and to provide additional information andevidence to support their paper if they are able to do so. Thus, we will continue to liaise with the authors of the original paper to provide them with the opportunity to do that by January 2017. An update will be provided to the community at that time.  Editorial Expression of Concern: DNA-guided genome editing using the Natronobacterium gregoryi Argonaute  The editors of Nature Biotechnology are issuing an editorial expression of concern regarding this article to alert our readers to concerns regarding the reproducibility of the original results. At this time, we are publishing the results of three groups (http://dx.doi.org/10.1038/nbt.3753) that have tried to reproduce the results in the critical Figure 4 in the original paper by Han and colleagues, which demonstrates editing of endogenous genomic loci in mammalian cells. None of the groups observed any induction of mutations by NgAgo at any of the loci or underany of the conditions tested above the sensitivity of the assays used. Similar results have been recently reported by a different group of authors in Protein& Cell(doi:10.1007/s13238-016-0343-9).  We are in contact with the authors, who are investigating potential causes for the lack of reproducibility. The authors have been informed of this statement. While the investigations are ongoing, Chunyu Han and Xiao Shen agree with this editorial expression of concern. Feng Gao, Feng Jiang and Yongqiang Wu do not feel that it is appropriate at this time. We will update our readers once these investigations are complete.    三国科学家表示使用NgAgo无法检测到基因组编辑效果  《自然-生物技术》发表的韩国首尔大学、德国弗莱堡大学和美国梅奥研究生院的10位学者的来信显示,三个独立的实验小组利用NgAgo未能发现基因组编辑的迹象。  “三个小组都合成了5’磷酸化的gDNA序列,使用高峰等人在Addgege提供的NgAgo质粒去转染相同的细胞系,并分析了基因组DNA寻找基因编辑的迹象。”  “尽管在报道的三种细胞系中做优化NgAgo介导的基因组编辑的不同尝试,但未能检测到成功编辑靶向序列的证据。”这十位科学家在来信中说。  “我们认为,在设计用于复制Gao等人的条件下,同时转染编码NgAgo的质粒DNA和单独的5'磷酸化单链gDNA不足以诱导在原始研究中报道的培养的人细胞中的indel,实现基因编辑。”  10位署名作者名单  Seung Hwan Lee,韩国基础科学研究院基因组工程中心   Giandomenico Turchiano,德国弗莱堡大学医学中心细胞与基因治疗研究所、慢性免疫缺陷中心   Hirotaka Ata,美国明尼苏达州梅奥研究生院   Somaira Nowsheen,美国明尼苏达州梅奥研究生院   Marianna Romito,德国弗莱堡大学医学中心细胞与基因治疗研究所、慢性免疫缺陷中心,德国弗莱堡大学生物研究院   Zhenkun Lou,美国明尼苏达州梅奥诊所肿瘤研究部   Seuk-Min Ryu,韩国基础科学研究院基因组工程中心,国立首尔大学化学系   Stephen C Ekker,美国明尼苏达州梅奥诊所生物化学和分子生物部   Toni Cathomen,德国弗莱堡大学医学中心细胞与基因治疗研究所、慢性免疫缺陷中心,德国弗莱堡大学医学部   Jin-Soo Kim,韩国基础科学研究院基因组工程中心,国立首尔大学化学系。
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