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拖把布相关的资讯

  • 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 "//pp 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//pp  “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。/pp  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。/pp  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。/pp  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》。/pp strong 难题:/strong/ppstrong  如何有效检测基因编辑工具的安全性/strong/pp  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。/pp  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。/pp  “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。/pp  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。/pp  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。/pp  strong突破:/strong/ppstrong  GOTI技术精准捕捉“脱靶”逃兵/strong/pp  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。/pp  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》。/pp  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。/pp  随后,该团队将成功建立的GOTI投入基因编辑技术脱靶检测。/pp  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。/pp  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。/pp  strong未来:/strong/ppstrong  完善基因编辑治疗手段、建立行业标准/strong/pp  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。/pp  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。/pp  “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。/pp  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”。/pp  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
  • GOTI技术可灵敏检测基因编辑是否脱靶
    p style="text-indent: 2em text-align: justify "基因编辑的“子弹”如果没有命中目标,就会产生脱靶效应,可能会导致诸如癌症等不良的基因变异。这种风险让人们对这种新的技术手段望而却步。近日,中国科学院神经科学研究所与国内外研究机构的研究者们合作开发了一种被命名为GOTI的技术,能够准确、灵敏地检测到基因编辑方法是否会产生脱靶效应,使基因编辑技术向安全地带迈进了一步。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "此前,人们推出过多种检测脱靶的方案。但小鼠或者人类个体间基因存在很大差异,基因编辑所产生的脱靶效应会被淹没在这些差异之中。以往的检测方法很难从这些差异中分辨出哪些是基因编辑所造成的脱靶,哪些是个体本身的差异,因此无法有效判别基因编辑工具的安全性。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "GOTI颠覆了原有的脱靶检测手段。实验的精妙之处是利用小鼠胚胎做实验。在受精卵分裂成两个时,基因编辑其中的一个,并用红色荧光蛋白进行标记。编辑之后,让两个细胞继续分裂,等小鼠胚胎发育到14.5天时,基于红色荧光蛋白筛选出基因编辑细胞和没有基因编辑的对照细胞。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "由于这两组细胞基因背景完全一致,且无需基因组体外扩增,避免了遗传背景的干扰,同时还可以清楚地展现单个碱基的突变,GOTI因此展现出强大的灵敏性,对数量极少的基因编辑脱靶也可感知。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "此外,研究人员使用GOTI技术发现BE3单碱基编辑会产生大量脱靶突变。这一发现使人们重新审视原本认为“特别安全、几乎不会有脱靶”的单碱基突变技术,并为基因编辑工具的安全性评估带来了突破性的新技术,有望成为新的行业检测标准。相关研究结果于3月1日发表在《科学》上。/ppbr style="text-indent: 2em text-align: left "//p
  • 数字PCR基因编辑脱靶检测丨德国汉堡大学科学家开发基于单细胞的CRISPR基因编辑低频脱靶事件新方法
    CRISPR-Cas9技术彻底改变了基础生物研究和应用生物技术的许多领域。但在临床基因治疗实施中脱靶效应的检测仍然存在难题。德国汉堡大学-艾本多夫医学中心(UKE)干细胞移植、细胞和基因治疗研究所的学者们近日在知名杂志《Molecular Therapy》上发表“LATE–a novel sensitive cell-based assay for the study of CRISPR/Cas9-related long-term adverse treatment effects”的文章,建立了称为LATE(长期不良治疗效果鉴定检测)的新型检测方法,该方法使用Stilla naica微滴芯片数字PCR系统检测低频的脱靶事件,且有助于分析Cas9脱靶切割效应的影响,并可在单细胞层面进行评估。为了证明LATE方法有助于检测Cas9脱靶切割后的功能影响,研究人员进行了小规模的原理验证实验:明星基因TP53基因敲除后会导致细胞表现出相对生长优势,这是主要的致瘤性标志之一,因此可以作为验证“LATE”检测脱靶能力的指示。本文选取TP53进行CRISPR靶向实验,并转染到有限稀释后的原代人类新生儿包皮成纤维NUFF细胞中,通过“LATE”方法重复检测到低频(0.5%)生长促进事件,这一结果证明了即使在低起始细胞数的情况下,LATE检测也具有高灵敏度,并且可以对单个细胞进行评估。图 1. LATE检测原理LATE检测的原理包括 (1)用编码荧光蛋白、设计的核酸酶(Cas9)和gRNA的慢病毒载体转导原代人类新生儿包皮成纤维细胞 (NUFF),(2) 使用流式细胞术分析转导率并连续监控长达10周,(3)读取结果,随着转导细胞数量的增加,作为基因组编辑效应的细胞获得生长优势在这一过程中,“LATE”读取到的阳性结果(获得生长优势的细胞)会不会由TP53以外的基因被“脱靶敲除”引起,或者是序列存在其他的突变,例如插入诱变从而导致细胞获得生长优势呢?为了研究“LATE”检测的阳性结果与TP53插入缺失之间的联系,研究人员设计了GEF-dPCR(gene-editing frequency digital PCR)实验,即Drop-Off分析方法,该方法可以量化gRNA结合位点以及脱靶位点的插入缺失频率。图2. NUFF细胞获得的生长优势与TP53中的插入/缺失频率相关 (A)TP53外显子4片段和GEF-dPCR中使用的FAM、HEX标记探针的示意图。(B) TP53插入/缺失频率,数据由GFR-dPCR测量获得。(C) 脱靶TP53插入/缺失频率,由GEF-dPCR测量获得。对于TP53 gRNA结合位点的检测,GEF-dPCR使用两个双标记水解探针,一个HEX标记探针与远离gRNA识别序列的区域结合,易发生插入缺失的位点设计FAM标记的探针(图2A)。文中使用Stilla naica微滴芯片数字PCR系统进行GFR-dPCR方法检测,实验方法详见原文第12页。随后进行Stilla naica微滴芯片数字PCR系统检测,结果显示随着时间的推移,TP53插入缺失的频率随之增加,转导后第7天插入缺失率为1%–22%,在52天后达到44%–85%的峰值,该变化趋势和细胞获得生长优势的趋势一致。(图2B)研究人员还对TP53脱靶位点的插入缺失频率进行了检测(图2C)。上述dPCR检测结果也与NGS测序方法和RGB荧光标记方法一致,从而说明“LATE”能够检测TP53介导的gRNA的不良脱靶效应,但这些gRNA并没有被常用的在线预测工具标记为“危险信号”。随后,作者还验证了“LATE”可用于任何类型的设计核酸酶以及不同的CRISPR/Cas变体,并且可以扩展用于其他细胞类型,尤其是高度相关的原代hMSC。因此,“LATE”实验方案可用于验证特定细胞类型中特定设计核酸酶的脱靶效应的影响。图3:LATE检测可应用于hMSCs和h-TERT永生化细胞综上,“LATE”可以作为一种简单、快速和经济的技术手段,用来评估CRISPR/Cas系统带来的生理“副作用”影响,辅助临床前的安全性研究,是对基于NGS的全基因组脱靶检测方法的有效补充,特别是补充了流式和数字PCR的检测结果。原文:https://doi.org/10.1016/j.omtm.2021.07.004期刊介绍:《Molecular Therapy》是美国基因治疗学会(ASGT)的月刊,是基因转导、载体开发与设计、干细胞制造、基因、肽、蛋白、寡核苷酸的开发、细胞疗法、疫苗开发、临床前目标验证、安全性/有效性研究和临床试验等领域的领先期刊。《Molecular Therapy》致力于促进遗传学、医学和生物技术的科学发展,影响因子为6.698。
  • 一文知晓CRISPER基因编辑早期脱靶克隆快速筛选的多重naica® 数字PCR方法
    使用序列特异性的CAS内切酶进行精确性敲除,敲入,替换等已成为一种常用的分子生物学手段。但是,为了识别所需的基因修饰,排除脱靶克隆,仍然需要筛选几百个单克隆细胞系。而大量克隆的维护和筛选是一个费力、耗时、容易出错的过程。欧洲分子生物学实验室(EMBL)研究人员Moritz Kueblbeck, Andrea Callegari等分享了一种快速验证基因编辑效果的实验方案。该方案使用naica微滴芯片数字PCR系统(Crystal Digital PCR™ )实现了一次三色分析就可完成目标拷贝数的评估和脱靶事件的检测。且基于数字PCR (dPCR)的高敏感性,无需大量的样品,因此,在早期就可以完成筛选试验。Crystal Digital PCR™ 一次实验3个小时内就可完成,对于编辑错误的克隆当天就可终止培养。那么这个实验具体是怎么设计的?就让我们一起来看看吧。应用亮点:▶ naica微滴芯片数字PCR系统一次三色分析同时完成目标拷贝数的评估和脱靶事件的检测,是非常强大的绝对定量工具。▶ naica微滴芯片数字PCR系统对长插入片段(如mEGFP)拷贝数提供稳健的检测方法。▶ naica微滴芯片数字PCR系统只需少量生物样本,可以在早期完成检测,快速完成CRISPR筛选,节省时间。Single-step 3-color Crystal Digital PCR™ 实验设计:该实验共设计了三个探针:1.“total tag”(HEX基团标记)检测mEGFP转基因;2.“on-target tag”(FAM基团标记)检测内源NUP93编辑位点的最后一个外显子与整合的mEGFP转基因(标签)的5' 序列之间的连接;3.reference(CY5基团标记)作为内参,对“total tag”和“on-target tag”进行归一化。“total tag”归一化获得整合的mEGFP拷贝数和“on-target tag”获得靶标上整合的mEGFP拷贝数。实验使用U-2 OS细胞作为基因编辑对象,其具有3个NUP93等位基因。结果分析:如图B所示,对多个U-2 OS细胞系的基因编辑效果进行分析,naica微滴芯片式数字PCR系统结果显示克隆35,52和247的U-2 OS细胞mEGFP总拷贝数和靶标拷贝数都为3,这表明这三个细胞系的所有3个NUP93等位基因都成功编辑,没有脱靶,这个结果与检测金标准的Southern blot的结果一致(图C),而克隆5虽然mEGFP总拷贝数和靶标拷贝数一致,但与NUP93位点的预期数量不匹配。这表明其可能发生基因组的重排,而Southern blot结果也验证了这一现象,其出现了一个小于正常NUP93的拷贝条带。对于克隆25和246,虽然其靶标拷贝数符合预期,但是其总拷贝数大于3,这表明其可能存在脱靶整合或者不完全HDR(homology-directed repair)现象,而Southern blot结果显示其存在一个过大的整合条带,表示其可能存在基因重排。上述这些结果表明基于naica微滴芯片式数字PCR系统(3-color Crystal Digital PCR™ )的基因编辑脱靶检测的三色数字PCR检测方法,是一种快速简便的一步检测方法,其结果与耗时更长的Southern blot技术完全一致,可以用来快速评估基因编辑效果,筛选适合的基因编辑细胞株系。
  • 一站式解决方案,VWR洁净室新品重磅发布!
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  • CRISPR基因编辑技术遭遇迄今最大安全性质疑
    p  据《新科学家》杂志网站5月30日报道,美国科学家通过全基因组测序发现,CRISPR基因编辑技术能引起基因组内大量非靶标区内的基因发生突变,包括1500多种单核苷酸突变和100多种大片段序列的敲入和敲除。发表在《自然· 方法学》杂志上的这一论文表明,CRISPR的脱靶效应可能远超人们此前的估计。/pp  CRISPR基因编辑技术因其快速和高精准等特点,成为研究基因与疾病关系的热门之选,并因其能敲入新基因、敲除或修复受损基因,为基因疗法带来了更大希望。但最新论文共同作者、哥伦比亚大学医学中心病理学和细胞生物学副教授斯蒂芬· 曾认为,随着临床试验的相继展开,科学界是时候慎重考虑CRISPR技术脱靶效应的潜在风险了。/pp  之前对CRISPR脱靶效应的研究,主要通过计算机模型先识别最可能受到影响的非靶标区,再详细研究这些位点是否发生过基因敲入或敲除现象,但这些研究只能对培养皿的细胞或组织展开,而斯蒂芬团队首次通过全基因组测序对活体动物内CRISPR技术的全部脱靶效应进行了研究。/pp  他们对两只经过CRISPR基因编辑的小鼠进行了全基因组测序,并与未编辑小鼠进行对照后发现,虽然CRISPR成功修复了导致小鼠失明的基因,但这两只小鼠基因组内不但出现了1500多种单核苷酸突变,而且其100多种非编码区内还出现了基因敲入和敲除现象,而这些变异都是之前计算机模拟未发现的脱靶效应。/pp  斯蒂芬表示,如果不用全基因组测序方法,研究人员就会“忽略”这些具有潜在威胁的突变,而其实哪怕只出现一种单核苷酸变异,也有可能造成致癌性等严重副作用。他指出:“希望其他团队利用我们的方法对CRISPR的脱靶效应进行研究,不断改进CRISPR系统,进一步提高其精确性和安全性。”/p
  • 新型安全高效的单碱基编辑系统—TaC9-CBE
    近十年来,以 CRISPR 系统为代表的基因编辑技术迅猛发展,在包括农业、畜牧业和生物医药等各个领域的基础科研和应用中不断涌现出耀眼成果。2020年 CRISPR 技术因其强大的功能和影响力摘得诺贝尔化学奖。然而,随着研究的深入,其引起的 DNA 双链断裂和高脱靶效应等一系列副反应也逐渐走入人们的视野,CRISPR 技术的安全性开始备受关注。单碱基编辑技术以其高效和精确的基因编辑能力,成为目前最有希望治愈各种遗传疾病的明星工具。由 gRNA 与 Cas9-脱氨酶形成 RNP 复合物,gRNA 引导复合物结合在基因组目标位点,Cas9 负责解开 DNA 双链,并将靶向链切断,脱氨酶对非靶向单链 DNA(ssDNA)上的碱基进行脱氨,细胞修复过程中实现碱基转换。然而,单碱基编辑工具被发现具有明显的脱靶编辑效应,主要包括 Cas9 非依赖的 DNA 和 RNA 脱靶效应和 Cas9 依赖的 DNA 脱靶效应。通过对脱氨酶的修饰可大大降低蛋白对核酸链的非特异结合,从而最大限度地减少 Cas9 非依赖的脱靶效应。但由于 Cas9 蛋白本身存在的 Cas9 依赖性脱靶,人们依然对其临床应用的安全性表示担忧。尽管目前已有多种方法尝试解决这一问题,但都无法在保持目标效率的同时解决 Cas9 依赖性脱靶问题。2022年3月,中国科学院广州生物医药与健康研究院赖良学研究员与五邑大学邹庆剑副教授团队合作,首次将腺苷脱氨酶与转录激活因子样效应子(TALE)融合,开发了一种新型腺嘌呤碱基编辑系统——TaC9-ABE。该新型碱基编辑系统可以完全消除Cas9依赖性脱靶,而不影响任何靶向编辑效率。相关成果以:Elimination of Cas9-dependent off-targeting of adenine base editor by using TALE to separately guide deaminase to the target site 为题在线发表在 Cell Discovery 期刊上。TaC9-ABE单碱基编辑技术原理近日,该团队再次证实将 TALE 技术与 Cas9 技术结合起来,同样可以实现更加安全高效的胞嘧啶碱基编辑系统——TaC9-CBE。相关成果以:Eliminating predictable DNA off-target effects of cytosine base editor by using dual guiders including sgRNA and TALE 为题于在线发表在 Molecular Therapy 期刊上。TaC9-CBE单碱基编辑技术原理在 TaC9-ABE 和 TaC9-CBE 碱基编辑系统中,研究人员将脱氨酶与 nCas9 分离,脱氨酶与 TALE 连接,nCas9 与 gRNA 结合,由 TALE 和 gRNA 分别将两个效应器引导到 DNA 靶位点,同时发挥作用,实现靶位点的 A to G 或 C to T 的突变。如果 nCas9 被 gRNA 带到错误的位点,由于没有脱氨酶的存在,碱基转换就不能发生;同理,如果脱氨酶被 TALE 引导至错误的位点,由于没有 nCas9 的存在,不能形成单链 DNA,脱氨酶发挥不了作用,碱基转换也不能发生,这样就彻底地排除了发生 Cas9 依赖性脱靶的可能性。研究结果证实,TaC9-碱基编辑系统在保证高效但碱基编辑的同时,对 gRNA 依赖的脱靶位点以及 TALE 依赖的脱靶位点进行深度测序均未检测到脱靶现象。图3.各种CBE编辑器的Cas9依赖脱靶测试这项研究为基因编辑动植物的培育和人类遗传性疾病的基因治疗提供了一个安全的单碱基编辑工具。TaC9-ABE 论文中,中国科学院广州生物医药与健康研究院博士研究生刘洋和蓝婷、五邑大学周小青博士和广东工业大学博士研究生周继曾为论文共同第一作者。中国科学院广州生物医药与健康研究院赖良学研究员和五邑大学邹庆剑副教授为论文的共同通讯作者。TaC9-CBE 论文中,广东工业大学博士生周继曾、中国科学院广州生物医药与健康研究院博士生刘洋、硕士生魏愈惠和五邑大学硕士生郑淑文为论文共同第一作者。中国科学院广州生物医药与健康研究院赖良学研究员、五邑大学张焜教授和邹庆剑副教授为论文的共同通讯作者。论文链接:https://www.nature.com/articles/s41421-022-00384-4https://doi.org/10.1016/j.ymthe.2022.04.010
  • CRISPR技术会导致许多不希望的突变
    p CRISPR具有改变DNA的力量。/pp  CRISPR基因编辑技术会导致上千个不想要的突变吗?这是一项小鼠研究提出的问题。/pp  基因编辑的想法是改变细胞基因组中某个单一的DNA序列,而不触及其他的基因组序列。然而,实际上,每个基因编辑方法有时候都会导致不希望的改变。/pp  如果不希望改变的基因比率较低,这并不是什么问题,因为大多数突变都没有影响。但一些特定的基因变异却会导致癌症,因此,CRIPSR技术的安全性取决于它产生的脱靶变异宾律有多高。/pp  如果说CRISPR技术存在不希望的突变,大多数研究发现的突变都很少。然而,几乎所有这些研究都是通过预测它们可能会是什么来寻找脱靶变异,然后了解是否能够找到变异。/pp  美国哥伦比亚大学医学中心的Stephen Tsang和团队现在利用一个更加广泛的方法,测序两只经过CRISPR技术编辑的小鼠的基因,并将其与未经过基因编辑的控制组进行对照。他们通过这种方法在两只基因修饰小鼠中鉴定出超过1000个普通基因突变,并认为这是由CRISPR技术导致的。/pp  Tang表示,这是一项极小的研究,他们尚不知晓其他的团队如果用同样的技术是否能够得到类似的结果。/pp  即便这些结果可以重复,问题是还要利用这一案例中采用的具体的CRISPR技术。即便进一步实验表明利用CRISPR技术大体上存在问题,这应该仍然是可以解决的。其他团队已经改变了CRISPR/Cas9系统以减少脱靶变异的风险,此外还有很多潜在的选择性蛋白在利用CRISPR时可能会产生更少的不希望的效应。/pp  尽管Tsang和同事表示,他们依然对CRISPR技术表示乐观,他们还是希望其他研究人员利用自己的方法确保脱靶变异被找到,如果可能的话采用一些方法避免过多的突变。/pp  “这将会进入临床试验,并且正在被应用到作物上。”Tsang说,“或许美国农业部和食药监局应该在批准人类和食品CRISPR指导规范之前先获得我们的方法。”/pp/pp/p
  • 高能量约束先进模式等离子体运行研究取得重要成果
    实现高性能等离子体稳态运行是未来聚变堆必须要解决的关键科学问题。近期,中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所核聚变大科学团队发挥体系化建制化优势,取得了系列原创性的前沿物理基础研究成果。1月7日,国际学术期刊《科学进展》(Science Advances)发表了团队在高能量约束先进模式等离子体运行方面取得的重要成果。   托卡马克先进运行模式是当前磁约束核聚变研究的热点之一。核聚变大科学团队在托卡马克装置等离子体物理实验研究中发现并证明了一种新的高能量约束和自组织模式,即超级I模(Super I-mode)。其特点是等离子体中心的电子内部输运垒和等离子体边界的I模共存,从而大幅度提高了能量约束。该先进模式具有芯部无杂质积累,便于聚变反应生成物排出,维持平稳温度台基等优点,并实现了芯部高约束与无边界密度台基及边界不稳定性的兼容,使得等离子体与壁相互作用同长时间尺度上的高性能等离子体运行方面的优势能够比较好地结合起来。这种无需通过外部控制来确保等离子体稳态运行的高能量约束模式,可应用于国际热核聚变实验堆长脉冲运行,对于未来聚变堆运行具有重要意义。   日前,核聚变大科学团队还首次证明了托卡马克等离子体中存在湍流驱动的电流成份,是保持高电子温度稳定运行的关键物理机制。借助湍流回旋动理学模拟计算证实了实验中观察到的湍流是电子温度梯度模,其产生的剩余协强可驱动这一电流。湍流驱动的电流和压强梯度共同驱动内扭曲模,形成湍流-湍动电流-内扭曲模自我调节系统,从而维持芯部电子温度梯度稳定。相关研究成果日前发表在《物理评论快报》(Physical Review Letters)上。   此外,核聚变大科学团队在托卡马克装置中外联合实验中利用封闭偏滤器下的杂质注入脱靶控制,以及高极向比压运行模式下双输运垒带来的约束增强,实现了高比压高参数芯部等离子体与偏滤器全脱靶状态的有效兼容集成。结合理论模拟揭示了偏滤器脱靶、边界输运垒和内部输运垒三者之间相互作用的物理机制。脱靶引起的双输运垒的自组织协同作用,改善了芯部与边界的兼容性,带来了能量约束的净增益。相关研究成果之前发表在《自然-通讯》(Nature Communications)上。   核聚变大科学团队通过发挥建制化、多学科、大平台的特点,结合开放共享的国际交流与合作,凝聚优势资源,组织开展体系化的等离子体物理实验基础研究。在引领核聚变前沿技术发展的基础研究深耕探索,发现了系列新的物理现象,揭示和验证了其中的相关物理机制,特别是在高性能稳态长脉冲等离子体运行模式方面开展的研究,为聚变堆建设和运行奠定了基础。   等离子体所核聚变大科学团队及国内外合作者在高能量约束先进模式、湍流驱动等离子体电流、偏滤器脱靶与高约束等离子体兼容集成等方面取得的系列重要成果,得益于与中国科学技术大学、法国原子能委员会、美国通用原子能公司、麻省理工学院、普林斯顿大学、加州大学洛杉矶分校、橡树岭联合大学、劳伦斯利弗莫尔国家实验室、橡树岭国家实验室等国内外核聚变研究机构开展的密切交流与合作。   相关工作得到中科院、科技部、国家自然科学基金委等的资助,以及安徽省、合肥市、合肥综合性国家科学中心的大力支持。
  • 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
  • 文献速递丨naica® 微滴芯片数字PCR系统与CRISPR基因编辑技术强强联合
    欧洲分子生物学实验室研究人员Moritz Kueblbeck, Andrea Callegari等在bioRxiv分享了一项基于CRISPR方法优化的技术文章,目的在于提升从基因编辑产生的细胞中筛选纯合子的效率。众所周知,使用CRISPR精确敲入 (knock-in) 外源性DNA后,产生的基因编辑克隆需要严格的筛选才能得到目的克隆(纯合子)。基于常规PCR和Southern Blot检测目的克隆的方法耗时长、需要大量劳动力。因此研究人员对传统方法进行了优化,采用荧光标记蛋白和naica数字PCR联合的方法,精准快速的实现了基因编辑后目的克隆的筛选,大大降低了检测的人力、物力、时间成本。亮点:☑ 采用数字PCR和荧光标记的方法,可以在基因组编辑的早期阶段进行检测,整个流程只需要大约3-4小时即可获得结果,能够及时停止“不理想”的编辑克隆的培养,节省人力物力成本。☑ 数字PCR方法只需要检测少量的细胞,相较于Southern Blot大大减少样本制备时间。☑ 基于naica微滴芯片数字PCR系统的多重检测能力和Crystal Miner软件的荧光补偿校正功能,能够快速、可靠的对CRISPR编辑细胞进行定量筛选检测。文章内容分享背景原理介绍:CRISPR(Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats),规律间隔成簇短回文重复序列,是一种RNA引导的基因组编辑技术,能对基因进行精确性敲除,敲入,替换等,从而实现探究基因功能,修复致病基因等目的。但是,CRISPR技术也会导致有潜在危险的“脱靶”问题,带来不可预测的基因变化,因此对于CRISPR基因编辑的脱靶情况需要灵敏且精准的验证及检测。▲CRISPR结构示意图研究目的:提升从基因编辑产生的细胞中筛选纯合子的效率。传统方法筛选目的克隆的局限性:基因编辑后,筛选纯合子的方法是生成杂合克隆后,通过轮次迭代产生纯合子,整个过程耗时甚至能长达一年,且容易发生脱靶修饰。使用常规PCR区分纯合克隆和杂合克隆的方法只能检测到目的基因,还需要金标准Southern Blot检测脱靶整合的情况,然而,Southern Blot是一种耗时且低通量的技术,需要相对大量的基因组DNA和细胞材料,这些材料的制备会浪费大量的时间和人力成本。优化后的新方法:针对上述问题,Moritz Kueblbeck等人优化了CRISPR的实验流程,改进了CRISPR的转染效率,通过添加荧光标签蛋白实现CRISPR编辑的克隆菌落中相关标记蛋白的正确亚细胞定位,并通过dPCR 来定量目的基因和脱靶基因组编辑事件。通过该方法,快速、可靠的对荧光标记CRISPR编辑细胞进行了定量筛选。【见下图】▲Moritz Kueblbeck等人优化的CRISPR纯合子筛选实验流程▲PCR进行两种细胞系中的标签基因检测。U2OS- TPR-SNAP标签基因整合总数检测 (左);HK- Nup93-mEGFP标签基因整合总数及目的标签基因检测(右)。矩形图代表克隆,每个红点代表一次测量结果。对于多重荧光检测实验,进行荧光溢出的补偿校正是十分必要的。本研究使用naica微滴芯片数字PCR系统进行多重检测,并使用Crystal Miner软件进行荧光补偿校正分析,确保每一个荧光基团被单一检测通道捕获,得到的结果精准可靠。如想对荧光补偿校正有更多了解,请复制下方链接地址到浏览器进行查看:http://dx.doi.org/10.1016/j.bdq.2016.10.002原文链接如下:https://doi.org/10.1101/2021.06.23.449557CRISPR WEBIANR相关视频链接:▲点击上方图片观看相关视频naica微滴芯片数字PCR系统法国Stilla Technologies公司的naica微滴芯片数字PCR技术在进行核酸检测时具有独特的优势。系统利用cutting-edge微流体创新型芯片—Sapphire芯片(或高通量Opal芯片)作为数字PCR过程的唯一耗材。样品通过毛细通道网格以30,000个微滴的形式进入2D芯片中。3色荧光检测仪器,整个流程只需要两个半小时,并可进行数据的质控和结果追溯分析,获得的数据真实可靠。
  • 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
  • 抗体界新贵迎黄金期:国外巨头广泛布局,国内玩家少市场大!
    随着人口老龄化、环境恶化和生活习惯的改变,肿瘤已经成为一种发病率越来越高的恶性疾病,肿瘤患病率和死亡率的不断上升也促使肿瘤用药市场的不断增长。 双特异性抗体(bispecific antibody, BsAb)是指含有两种特异性抗原结合位点的人工抗体,可以同时与靶细胞和功能细胞进行相互作用,介导一系列免疫反应。根据双特异性抗体的结构可以将其分为IgG类亚型和非IgG类亚型两种,各类别下都具有多种不同的形式。其中又以IgG类亚型的三功能抗体(Triomab)和非IgG类亚型的双特异性T细胞衔接器(Bispeific T cell Engager,BiTE)技术最为成熟,在治疗效果、成药稳定性等方面表现优异,目前在临床进展中最为靠前,两者分别已有对应产品上市:Trion Pharma公司的卡妥索单抗Catumaxomab(商品名Removab)和Amgen公司的Blinatumomab(商品名Blincyto)。1有望成为抗肿瘤新优势方案与普通抗体相比,双特异性抗体增加了一个特异性抗原结合位点,在治疗方面有以下优势:(1)通常两个抗原结合位点分别可以结合肿瘤细胞和免疫细胞,将特定的免疫细胞通过重定向募集至肿瘤细胞周围以增强对肿瘤的杀伤力 (2)可以同时阻断两种不同介质通路而发挥独特或重叠的功能,介导多种免疫信号通路从而增强细胞杀伤毒性 (3)两种不同的细胞表面抗原结合后,相对而言可能潜在地增加结合特异性,降低脱靶等副作用。因此,双特异性抗体在肿瘤免疫治疗和炎症治疗中展现了广阔的应用前景。在临床应用上,双特异性抗体展现了成本低、治疗效果好等显著优势。以代表双特异性抗体最先进技术的BiTE为例,与传统抗体相比在组织渗透率、杀伤肿瘤细胞效率、脱靶率和临床适应症等指标方面具有较强的竞争力,临床应用优势显著。特别在使用剂量方面,由于其治疗效果可以达到普通抗体的100~1000倍,使用剂量可以降低为原来的1/100,显著降低药物治疗成本,拓展了市场空间。技术改进推进上市零突破,未来临床应用具备无限可能。双特异性抗体是一种新型的抗体制备技术,制备方法大致经历了以下三个阶段:化学偶联法、杂交瘤法和基因工程法。以双特异性T细胞衔接器(Bispeific T cell Engager,BiTE)技术为代表的新一代双特异性抗体在治疗效果、成药稳定性、制备工艺等方面表现极为优异,实现了双特异性抗体在FDA批件零的突破。Amgen公司的Blinatumomab在2014年年底已经正式上市,针对费城染色体阴性的前B细胞急性淋巴细胞白血病的治疗,并且正在扩展适应症范围,目前针对卵巢癌、胃癌和上皮组织癌的临床试验已经进展到临床Ⅱ期。此外,仍有10余个双特异性抗体产品正在开展临床试验。可以预见,未来10年将是双特异性抗体发展的黄金时期,不断上市的产品和持续证实的临床效果将不断吸引产业界和投资界的关注。 2Blinatumomab的快速审批Blinatumomab审查仅2月就获批上市,远超FDA药物平均审批周期。Blinatumomab是Amgen在2012年3月从Micromet公司获得的一个BiTE技术的双特异性抗体,当时已进入临床Ⅲ期阶段。2012年Amgen公布了其大规模Ⅱ期临床试验的结果,2014年10月FDA接受Blinatumomab抗体生物制品许可申请(Biologics license Application, BLA)并授予2015年5月19日前的优先审查资格,并且在2个月不到的2014年12月3日就批准Blinatumomab上市,标准的两个治疗周期的定价达到17.8万美元。Blinatumomab的临床试验过程和仅2个月的快速审批相当于延长了该生物药的专利保护时间,预计5亿美元的销售峰值和显著提高的盈利周期对于生物药企来说都是难以抗拒的诱惑,这将大大刺激双特异性药物领域研发热情,加速行业发展。自2013年起双特异性抗体临床试验出现了明显增长,每年均保持在10个左右的新增数目,推动双特异性抗体行业走入快通道。2015年,FDA和EMA均已授予blinatumomab治疗多种类型血液癌症的孤儿药地位及突破性疗法认定,包括急性淋巴细胞白血病(ALL)、慢性淋巴细胞白血病(CLL)、毛细胞白血病(HCL)、幼淋巴细胞白血病(PLL)和惰性B细胞淋巴瘤、套细胞白血病(MCL)。成熟的BiTE技术和有效的靶点选择(CD19和CD3)使得Blinatumomab的适应症仍在不断拓展。3多家公司投资布局在新型抗体药物研发中,双特异性抗体是目前最为令人瞩目的方向,多个制药公司投资研发双特异性抗体药物,临床试验不断增加。笔者统计了截止2015年双特异性抗体药物的临床项目发现,目前有25个在临床试验阶段的双特异性抗体,其中Catumaxomab和Blinatumomab已经上市,另外包括已上市产品在内的9个产品的12个适应症处于临床Ⅱ期试验状态。双特异性抗体领域参与公司名单赫然包括安进(Amgen)、罗氏(Roche)、阿斯利康、赛诺菲、强生和礼来(Eli Lilly)等制药巨头。2014年起,强生、罗氏、赛诺菲等公司通过收购创新型生物公司及产品管线和创新型公司合作不断加码双特异性抗体领域,目前总投资额接近40亿美元,充分表明制药巨头们看好双特异性抗体领域的发展前景和潜在价值。 4国内:玩家少,市场大,未来广目前国内双特异性抗体领域仍处于萌发期,产品大多处于临床前状态。双特异性抗体是抗体药物领域最新的一个概念,被视为治疗肿瘤和癌症的第二代抗体疗法。最早大概出现在20世纪90年代,当时国外已经有学者开始研究具备两个抗原结合位点的抗体,到2009年第一个双特异性抗体Catumaxomab上市,中间经历了20年的发展历程。而国内的双特异性抗体研发处于起步状态,目前中国地区没有查到登记的临床试验项目,只有少数产品处于临床前研发状态,双特异性抗体在国内仍属于研发稀缺的品种。目前进行双特异性抗体研发的国内企业主要包括信达生物制药有限公司、武汉友芝友生物制药有限公司和博生吉医药科技有限公司以及丽珠集团,它们的双特异性抗体都处于临床前研究状态,上市公司参与极少。双特异性抗体作为一种前瞻性的备选药物,在技术上存在较大难点,研发投入周期长,大多都是创新型生物技术公司参与研发。而随着技术的成熟和产品的上市,大型药企参与竞争是必然的行业趋势。从国外2014年起强生、罗氏、赛诺菲等制药巨头不断加码双特异性抗体领域可以看到,国内A股大型医药公司逐渐开始参与双特异性抗体药物研发将成为必然,未来3~5年内国内双特异性抗体领域逐步开始发展是大概率事件。5CAR-T疗法兴起的今天就是BsAb的明天CAR-T疗法和双特异性抗体都是肿瘤治疗领域的新兴方案,与传统的化疗和放疗相比具备疗效好、副作用低的显著优势。而CAR-T疗法在CRISPR的技术变革下迎来了行业发展的黄金时期,纳斯达克上市公司不断上涨的估值和不断上升的投资额都向市场证明了其领域的前景。笔者认为,双特异性抗体正是下一个肿瘤疗法的风口之一,巨头高投入和产品技术的成熟也将推动行业进入黄金时期。而在这样的大背景下,国内的双特异性抗体领域存在巨大机会。
  • 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
  • 贝斯生物完成数千万美元A1轮融资
    本轮融资将用于推进公司包括通用现货型Super-NK产品和体内编辑疗法在内的多个碱基编辑治疗管线进入IND申报和临床试验阶段,并不断拓宽合作应用场景。近日,碱基编辑及先导编辑公司贝斯生物宣布完成了数千万美元A1轮融资,由香港Great Eagle VC领投,BV百度风投、信熹资本、广大汇通、英国SPARK VC等机构跟投,现有股东弘晖基金持续追加投资,华兴资本担任独家财务顾问。本轮融资将用于推进公司包括通用现货型Super-NK产品和体内编辑疗法在内的多个碱基编辑治疗管线进入IND申报和临床试验阶段,并持续发挥公司碱基编辑底层专利工具和先导编辑专利工具的优势,不断拓宽合作应用场景。本次融资后,Great Eagle VC 首席投资官James Zhang 博士将加入贝斯生物董事会。贝斯生物于2021年4月正式成立。该公司由在生物医学领域具有20年临床医生、科研、创业、和风险投资经验的徐天宏博士发起创立,专注于研发新型基因编辑NK细胞治疗产品及基因治疗产品。贝斯生物在NK细胞领域和基因编辑领域拥有一系列自己的核心技术、专利和Know-how, 已经建立了完备的NK细胞基因工程改造平台,并且完成了概念验证。目前研发管线包括多个First in Class通用型细胞治疗产品,适应症包括肺癌、肝癌、脑胶质瘤等多种实体肿瘤,以及血液肿瘤中的未被满足的治疗需求。贝斯生物的创始团队成员早年从斯坦福大学医学院、贝勒医学院、MD Anderson癌症中心等生物医学科研机构博士毕业后,分别在基因编辑,NK细胞,免疫细胞研发和CMC,运营管理,临床和投融资等领域有20到30年的经验,成功负责过中美多个免疫细胞产品的IND和NDA。公司拥有一系列碱基编辑(Base Editing)和先导编辑(Prime Editing)的专利技术,开发了近200个碱基编辑工具,可以满足大多数应用场景的需求。其中一项最核心的碱基编辑技术具备“0脱靶”、高靶向编辑效率和较小尺寸等优点,在提高体内和体外基因编辑临床应用的安全性和有效性上具有优势。并且,这项技术在中国和欧美可以自由实施(FTO,Freedom to operate),是一项名副其实的底层编辑技术。此外,贝斯还开发了编辑效率最高的先导编辑技术。贝斯生物一方面在继续优化和开发新的基因编辑技术,另一方面在采用自身的碱基编辑和先导编辑技术开发通用现货型NK细胞治疗产品和体内基因编辑疗法。同时,公司把FTO的底层碱基编辑技术进行对外授权合作,目前已分别和国内外两家公司合作开发不同领域的基因编辑产品。目前贝斯生物合计已申请及许可十多项碱基编辑和先导编辑专利,其中多项已经获得授权,从而构建了基因编辑平台的完整专利布局。贝斯生物的“0脱靶”碱基编辑技术从上海科技大学获得授权,黄行许教授是该编辑技术的发明人,目前已经在多个体内和体外系统验证了其“0脱靶”和高效靶向编辑的特点。因此,贝斯的编辑技术在临床应用的安全性方面具有优势。在核心编辑工具的基础上,贝斯着手建立自己的优势。首先是碱基编辑/先导编辑的PBMC来源的通用现货型NK细胞疗法产品 (Super-NK)。将基因编辑/碱基编辑推向临床应用,NK细胞是最安全的应用场景,这是由NK专门清除变异细胞的生物学特征决定的。贝斯生物的科学创始人朱诗国教授在MD Anderson 癌症中心博士后工作期间即开始研究NK细胞,专注于NK细胞肿瘤免疫治疗领域超过16年,在国际上率先攻克了NK细胞体外扩增的障碍。贝斯的首款Super-NK产品去年已经进入IIT临床试验阶段。贝斯同时在开发不同的Super-NK产品,分别针对不同适应症,可以满足实体肿瘤、血液肿瘤以及病毒感染疾病等严重未被满足的临床需求。其次是体内碱基编辑产品。贝斯采用自主开发的递送系统递送“0脱靶”的碱基编辑器,实现了高效的靶向编辑效率,目前正在开展临床前研究,预计明年IND。最后是依托贝斯专利保护的底层编辑工具的先进性,积极拓展与外部企业技术授权或合作开发的新机会。贝斯已经和美国一家造血干细胞公司开展合作设立JV,采用贝斯的碱基编辑技术编辑造血干细胞,治疗一些严重的遗传疾病。贝斯生物创始人徐天宏博士表示:“非常感谢新老投资人对贝斯生物的认可和支持。贝斯生物成立一年多以来取得了非常快速的发展,组建了一支在基因编辑和NK细胞研发,细胞产品生产、工艺开发、QAQC,临床研究拥有非常丰富经验的团队,并在上海浦东金桥建成了可以满足注册临床和早期商业化生产的GMP生产基地。公司第一个碱基编辑产品已经进入IIT临床研究。希望以本轮融资为契机,进一步加速技术平台升级,以推动我们FIC创新产品快速的临床研究,加速细胞与基因编辑药物的临床应用和全球化布局。“Great Eagle VC首席投资官James Zhang博士表示:“基因编辑技术有广阔的应用空间,为人类基因疾病的治疗和抗癌创新细胞疗法带来了曙光。贝斯生物拥有自主知识产权和准确而高效的基因编辑工具,我们很荣幸能够领投本次融资,并深信贝斯团队能为基因编辑领域的发展和患者治疗作出更多的贡献。“BV百度风投投资副总裁安峰表示:“贝斯生物是一家以融合创新技术开发新型治疗产品为策略的公司。在技术平台方面,公司拥有自主知识产权的碱基编辑和原代免疫细胞工程化两大技术平台,实现了关键基因编辑技术在全球的FTO,解决了原代细胞产品临床转化应用中的产业化瓶颈;在产品开发方面,充分发挥碱基编辑工具相对于传统病毒在细胞改造方面的优势,以及在体内应用更精准的靶向要求,开发针对不同适应症的体外细胞治疗和体内基因治疗产品,并初步获得临床有效性和安全性验证,处于同行业领先地位。BV百度风投非常看好公司未来的发展前景,会持续支持公司进行技术转化,实现最优的临床价值。“信熹资本合伙人黄玮婷表示:“贝斯生物是难得的做真正源头创新的优秀团队,具备全球领先的底层基因编辑能力,拥有高编辑效率、’0脱靶’等技术优势和全球FTO的专利。同时贝斯生物选择的首个落地场景,即碱基编辑通用型NK细胞(Super-NK)疗法在实体肿瘤和血液肿瘤领域有广大的市场前景。依托于公司在NK细胞领域深厚的理解与经验,我们相信贝斯生物有望真正实现一种低成本、广谱、安全、有效的现货通用型创新细胞疗法。“广大汇通投资总监王世仪表示:“基因编辑和细胞治疗在癌症治疗和遗传病上体现出了优秀的潜力,受到业界广泛关注。贝斯生物拥有碱基编辑和先导编辑的底层专利,通过基因编辑技术在较短的时间开发出数条非常有潜力的NK细胞产品线。广大汇通一直关注医疗领域的底层创新,非常高兴能成为贝斯生物的合作伙伴,陪伴公司成长为全球化的基因编辑平台,将基因编辑技术应用在更多的领域。“英国SPARK VC合伙人WILLIAM LU表示:“贝斯生物的爱国海归团队专注碱基编辑和先导编辑核心技术的自主研发,构建完整的专利平台布局,参与相关生物技术领域里国家安全能力建设,发展潜力巨大。“
  • 科研快讯 | MGISEQ-200助力CRISPR基因编辑系统的特异性精准开发
    近日,北京大学神经科学研究所的科学家们在Science Advances 杂志发表了题为Development of a CRISPR-SaCas9 system for projection-and function-specific gene editing in the rat brain的研究论文。该研究基于CRISPR-SaCas9技术,结合腺相关病毒和细胞标记技术,以功能特异性模式实现基因编辑,在实验大鼠的脑中实现了特定记忆的精准删除。在研究中,研究人员对基因编辑靶点和潜在的脱靶位点进行扩增建库并使用基因测序仪MGISEQ-200对扩增产物进行深度测序。测序数据分析结果显示:潜在脱靶位点相对于基因编辑靶点在indel发生率方面至少低两个数量级(图1),同时在单细胞水平上对基因编辑后靶点区域的indel信息进行了验证(图2)。与以往的相关研究报道一致,SaCas9对DNA错配有较高的抗性,在体内能够保证高的靶点特异性。图1 基因编辑靶点和潜在脱靶位点序列及indel发生率图2 基因编辑靶点序列及基因编辑后测序结果展示作为一款小型化的桌面型基因测序仪,MGISEQ-200小巧、灵活,应用广泛,支持基于杂交捕获或多重PCR扩增的靶向测序、小型基因组测序、低深度全基因组测序等多种应用。目前,通过MGISEQ-200获得测序数据并由此展开深入探讨的相关研究已陆续见刊。其中,基于MGISEQ-200深度测序的新冠病毒转录组结构研究于4月份登上了Cell杂志,为全球科学家的后续研究提供参考和依据。小贴士MGISEQ-200已发表文章(精选)[1] 一例基孔肯雅病毒和寨卡病毒混合感染病例的发现.华南预防医学.DOI: 10.13217/j.scjpm.2019.0481[2] Devolopment of a CRISPR-SaCas9 system for projection and function-specific geneediting in the rat brain. Science Advances.DOI: 10.1126/sciadv.aay6687[3] Thearchitecture of SARS-CoV-2 transcriptome. Cell.DOI: 10.1016/j.cell.2020.04.011
  • Cancer Cell | 通过单细胞基因组测序绘制肿瘤抗原图谱
    一个世纪之前,诺贝尔奖得主、德国化学家Paul Ehrlich 曾经说过:如果我们可以设计出特异性靶向某个病原体的化合物,那么,我们就可以在不伤害宿主的基础上杀死这一病原体【1】。多年过去了,尽管Ehrlich尝试了多种方法来寻找特异性肿瘤靶点,但精准抗癌,也就是在不伤害机体的情况下靶向杀伤肿瘤细胞这一概念,似乎仍停留在概念阶段【2】。时隔多年,以免疫细胞修饰为基础的免疫治疗,包括抗体-药物偶联物(antibody-drug conjugates,简称ADCs)、双特异性T细胞衔接器(bispecific T cell engagers,简称BiTEs)和嵌合抗原受体T细胞(chimeric antigen receptor T cells,简称CAR-T)似乎是现今的新方向。有报道指出,靶向CD19的CAR-T疗法,可以将一些B细胞淋巴瘤的治愈率提高至43%~71%【3】,但是,有40%患者出现一定程度的神经损伤。这一“脱靶效应”很可能是由其他表达CD19的细胞类型引起的【4】。事实上,作者通过提取数目稀少的血脑屏障壁细胞,并进行全基因组单细胞测序确定,上述CAR-T疗法靶向B细胞淋巴肿瘤的同时,也会靶向这些壁细胞。这也说明,单细胞全基因组测序这一方法,不但可以预测免疫治疗的脱靶效应,还可以以数据为基础分析出特异的靶标。2021年12月13日,来自美国斯坦福大学Caleb A. Lareau,Ansuman T. Satpathy和来自Cartography 公司的Kevin R. Parker 在Cancer cell上发表题为Charting the tumor antigen maps drawn by single-cell genomics的评论性文章,全面展示了这一研究方法。在概念上,作者认为,寻找和确定免疫治疗的靶点应该基于数据。下图展示了通过结合大尺度但细胞图谱和特定肿瘤分析来确定抗原靶点。高通量的单细胞全基因组测序数据库可以提供肿瘤细胞抗原的潜在靶点以及这些靶点是否存在于其他细胞上。接下来,作者阐述了目前精准抗癌的现状和存在的问题。首先,目前在临床上精准抗癌的靶点主要有三类:一是在肿瘤细胞和正常体细胞上同时表达的细胞特异性标签,比如上述针对B细胞的CD19。这一类目前应用最为广泛,并且,如果其对应的体细胞不算十分重要的话,这一诊疗方案可以说是行之有效;二是与正常体细胞相比,在肿瘤细胞上过表达的分子,比如HER2。靶向这类分子可以使得杀伤作用更为精准和强大,并且,其过表达程度,还可以表征肿瘤发展水平;三是特异性表达在肿瘤细胞上的分子,比如1997年发现的NY-ESO-1【5】。当然,高通量基因组学数据库显示这一分子还表达在免疫豁免器官和组织,比如睾丸和胎盘。这也就是说,仅通过传统手段来确定表达靶标分子的细胞类型不够精确,还需要高通量单细胞基因组数据库来进行有力补充。其次,上述数据库可以用来预测和减低免疫治疗的脱靶效应所带来的细胞毒性。如上述靶向CD19治疗B细胞淋巴瘤案例所示,免疫治疗常常会出现脱靶效应。虽然研究脱靶效应对病人的副作用这方面至关重要,但是从单细胞基因组学分析来确定特定免疫疗法对正常体细胞的影响也十分必要。接下来,作者表明,单细胞全基因组测序这一方法也适用于表达量十分稀少的细胞类型,比如CD4+T细胞,CD4的RNA水平很低,但是蛋白质水平却很高,这一类分子需要高通量数据库进行修正。最后,作者提出了单细胞全基因组测序所面临的挑战:一是如何界定某一类型细胞重要与否,并且,随年龄、性别等影响,其重要性是否有所区别。二是如何确定一标准,使得某分子在肿瘤细胞与体细胞的表达量超过这一标准,才可以认定为是潜在靶标。三是影响抗原表达水平的因素都有什么。最后,理论上可行的靶标在临床上也可能出现各类未知问题。综上所述,作者给出了有别于组织学水平和单一突变水平研究肿瘤以及肿瘤治疗的方法,也就是基于高通量单细胞全基因组测序和图谱数据分析方法。并预测,这一方法可以在预测免疫治疗靶标和临床精准抗癌方面发挥重要作用。原文链接:https://doi.org/10.1016/j.ccell.2021.11.005
  • CDE|公开征求《基因修饰细胞治疗产品非临床研究与评价技术指导原则》(试行)意见
    2月23日,国家药品监督管理局药品审评中心发布关于公开征求《基因修饰细胞治疗产品非临床研究与评价技术指导原则》(试行)意见的通知,全文如下:为更好引导和促进基因修饰细胞治疗产品开发,药品审评中心通过对行业调研、文献收集和专家咨询讨论会等工作,在已有《细胞制品研究与评价技术指导原则》(试行)的基础上,根据目前对基因修饰细胞治疗产品的科学认知,经中心内部讨论形成《基因修饰细胞治疗产品非临床研究与评价技术指导原则》(试行)征求意见稿,现公开征求意见和建议。 我们诚挚地期待社会各界对征求意见稿提出宝贵意见并及时反馈给我们。征求意见时限为自发布之日起1个月。 您的反馈意见请发到以下联系人的邮箱: 联系人:戴学栋 联系方式:daixuedong@cde.org.cn 联系人:张旻 联系方式:zhangmin@cde.org.cn 感谢您的参与和大力支持! 国家药品监督管理局药品审评中心 2021年2月23日《基因修饰细胞治疗产品非临床研究与评价技术指导原则》(试行)一、前言 ................................................................................... 1 二、适用范围 ........................................................................... 1 三、总体考虑 ........................................................................... 1 四、受试物 ............................................................................... 2 五、动物种属/模型选择 .......................................................... 3 六、概念验证 ........................................................................... 4 七、药代动力学 ....................................................................... 5 八、非临床安全性 ................................................................... 6 (一)总体安全性考虑 ...................................................... 6 (二)基因表达产物的风险评估 ...................................... 6 (三)插入突变风险评估 .................................................. 7 (四)载体动员(Vector mobilisation)和重组风险评估 8 九、对特定类型基因修饰细胞产品的特殊考虑 .................... 8 (一)基因修饰的免疫细胞(CAR或TCR修饰的T细胞 /NK细胞) .......................................................................... 8 (二)诱导多能干细胞(iPS)来源的细胞产品 ............ 10 (三)基因编辑的细胞产品 ............................................ 10 一、前言 近年来,随着基因修饰技术的迅速发展,基因修饰细胞 治疗产品已成为医药领域的研究热点。由于基因修饰细胞治 疗产品物质组成和作用方式与一般的化学药品和生物制品 有明显不同,传统的标准非临床研究策略和方法通常并不适 用于基因修饰细胞治疗产品。为规范和指导基因修饰细胞治 疗产品非临床研究和评价,在《细胞制品研究与评价技术指 导原则》基础上,根据目前对基因修饰细胞治疗产品的科学 认识,制定了本指导原则,提出了对基因修饰细胞治疗产品 非临床研究和评价的特殊考虑和要求。随着技术的发展、认 知程度的深入和相关研究数据的积累,本指导原则将不断完 善和适时更新。 二、适用范围 本指导原则适用于基因修饰细胞治疗产品。基因修饰细 胞治疗产品是指经过基因修饰(如调节、修复、替换、添加 或删除等)以改变其生物学特性、拟用于治疗人类疾病的活 细胞产品,如基因修饰的免疫细胞(如T细胞、NK细胞、树突状细胞和巨噬细胞等)和基因修饰的干细胞(如造血干 细胞、多能诱导干细胞等)等。 三、总体考虑 非临床研究是药物开发的重要环节之一。对于基因修饰 细胞治疗产品,充分的非临床研究是为了:1)阐明基因修饰 的目的、功能以及产品的作用机制,明确其在拟定患者人群 中使用的生物学合理性;2)为临床试验的给药途径、给药程 序、给药剂量的选择提供支持性依据;3)根据潜在风险因素, 阐明毒性反应特征,预测人体可能出现的不良反应,确定不 良反应的临床监测指标,为制定临床风险控制措施提供参考 依据。因此,应充分开展非临床研究,收集用于风险获益评 估的信息,以确立拟开发产品在目标患者人群中预期具有合 理的、可接受的风险获益比,同时为临床试验的设计和风险 控制策略的制定提供支持性依据。 由于不同基因修饰细胞治疗产品的细胞的来源、类型、 生物学特性、基因修饰方式/技术、生物学功能/作用方式、生 产工艺、非细胞组分等各不相同。在制定非临床研究计划时, 除参考《细胞制品研究与评价技术指导原则》中的对细胞制 品的一般要求外,还应具体问题具体分析,基于产品特点和 目前已有的科学认知,结合拟定适应症、患者人群、给药途 径和给药方案等方面的考虑,科学合理的设计和实施非临床 试验,充分表征产品的药理学、毒理学和药代动力学特征。 在进行风险获益评估时,还应重点关注由非临床向临床过渡 时非临床研究的局限性和风险预测的不确定性。 四、受试物 非临床试验所用受试物应可充分代表临床拟用样品的 质量和安全性,确证性非临床试验应尽可能采用临床拟用 基因修饰细胞治疗产品作为受试物。体外、体内非临床试 验所使用的样品均应符合相应开发阶段的质量标准要求。 应阐明非临床使用样品与临床拟用样品的异同及其对人体 有效性和安全性的可能影响。 在某些情况下,受种属特异性的限制,可考虑采用替 代产品(表达动物同源基因的人源细胞产品或动物源替代 细胞产品)。替代产品应与临床拟用产品采用相似的生产工艺,并对可能影响有效性和安全性的关键质量参数进行对 比研究,以评估替代产品与临床拟用产品的质量相似性及 其对非临床数据预测性的影响。 五、动物种属/模型选择 进行非临床体内试验时,应选择相关的动物种属/模型。理想状态下,基因修饰细胞应能以其预期的作用方式在所选 择的动物中表现出在拟用患者人群中所期望的功能活性。因 此,选择相关动物时需要考虑产品的特性以及临床拟用情况, 包括但不限于以下因素:1)动物病理生理学特征与拟用患者 人群的相似性;2)动物对基因修饰细胞及导入基因表达产物 (若有)的生物学反应与预期的人体反应的相似性;3)动物 对异种来源的基因修饰细胞的免疫耐受性;4)临床拟用递送 /给药方式的可行性。 由于免疫排斥反应以及细胞和/或导入基因的种属特异性,常规标准实验动物很可能并不适用,而免疫缺陷动物、 转基因动物或采用同源替代产品作为受试物可能会更合适。 对于某些作用机制涉及与疾病环境相互作用的基因修饰细 胞(例如CAR-T细胞),可能需要采用疾病模型动物。采用疾病模型动物进行的非临床研究可提供活性和毒性的剂量 关系信息,可更好的评估基因修饰细胞产品的风险获益比。每一种动物种属/模型均有其优点和不足,没有一种模型可完美预测基因修饰细胞在患者人群中的有效性和安全性, 应评估并阐明非临床研究所采用的动物种属/模型与人体的 相关性和局限性,建议采用多种动物/模型开展研究。当缺少 相关动物模型时,可采用基于细胞和组织的模型(如2D和 3D组织模型、类器官和微流体模型),这些模拟人体内环境 的模型也可为有效性和安全性的评估提供有用的补充信息。 六、概念验证 对于基因修饰细胞治疗产品,除应参照《细胞制品研究 与评价技术指导原则》的要求进行药效学研究外,还应进行 概念验证试验,阐明对细胞进行基因修饰的理由和可行性。通常,对细胞进行基因修饰的理由可能包括但不限于:1)引 入突变基因的功能拷贝以纠正遗传性疾病;2)改变/增强细 胞的生物学功能;3)引入一个安全开关,以在必要时能够清除细胞。应根据基因修饰的目的,进行相应的体外和体内验 证试验,证明可达到基因修饰的目的。 概念验证试验评估终点可能包括:1)对细胞基因组修饰的特异性;2)引入的外源调控序列对内源基因表达的影响, 或转基因的表达及功能活性;3)基因修饰对细胞正常行为和 生理功能的影响(如对扩增、分化能力的影响,对T细胞激活 和杀伤活性的影响等)。设计概念验证试验时,应考虑设置合 适的平行对照(如未修饰的细胞)。 虽然体外试验可在一定程度上验证基因修饰细胞的设 计理念和拟定作用方式,但对于功能复杂的活细胞,仅依靠 体外试验并不足以预测基因修饰细胞的体内行为和功能。因 此,除非有充分的理由,均应尽可能考虑进行体内概念验证 试验。在设计体内概念验证试验时,建议采用疾病模型动物。对于预期在人体内会长期存续或长期发挥功能的基因修饰 细胞,如果缺乏相关的动物模型,建议采用替代产品进行体 内概念验证试验,在足够的、可行的时间窗内评估基因修饰 细胞的长期效应。 七、药代动力学 参考《细胞制品研究与评价技术指导原则》中的对细胞 制品药代动力学的一般要求,采用相关动物模型开展药代动 力学试验以阐明基因修饰细胞在体内的命运和行为(包括生 物分布、归巢、定植、增殖、分化和持续性)。这些试验可以 单独开展,也可以整合到概念验证试验和/或毒理学试验中。若基因修饰细胞表达的转基因产物可分泌到细胞外,应 阐明其在局部和/或全身的暴露特征。 八、非临床安全性(一)总体安全性考虑 在评估产品的整体风险时,除参考《细胞制品研究与评 价技术指导原则》中对细胞制品的一般要求外,还应重点关 注基因修饰所可能带来的风险,如表达转基因的风险、基因 编辑脱靶风险、载体插入突变风险、载体重组风险等。在制 定非临床安全性评价策略时,应基于每个产品的特点,具体 问题具体分析考虑因素包括但不限于:1)临床拟用适应症、 目标患者人群和临床给药方案;2)细胞的来源、类型及其在 体内的细胞命运;3)基因修饰目的、方式及技术;4)作用 方式/机制或预期的功能活性;5)激起免疫应答能力/免疫耐 受能力;6)产品的质量因素;7)已有的非临床/临床数据;8)类似产品的已知有效性和安全性信息。 (二)基因表达产物的风险评估 通常,导入基因会随基因修饰细胞的存在而持续表达, 对于有复制能力的细胞,导入基因还可能会随细胞的增殖而 过度表达,导致基因表达产物的蓄积,进而导致毒性。因此, 若基因修饰细胞编码导入基因,应在体内试验中评估导入基 因表达产物的毒性风险。在设计试验时,应根据导入基因的 表达情况和功能活性设计试验期限和必要的终点指标,考虑 因素包括:1)基因表达水平和持续时间;2)基因表达产物 的分布部位;3)基因表达产物的功能活性。一些转基因(如生长因子、生长因子受体、免疫调节物等)若长期持续表达, 可能会导致长期安全性风险担忧,如导致细胞非受控的生长、 恶性转化等不良反应。因此,对于长期持续表达或具有长期 效应的转基因修饰细胞,非临床安全性研究的期限应足以评 估其长期安全性风险。为确定基因表达产物的量效关系,解 释预期和非预期的试验结果,建议在试验中伴随对导入基因 表达水平的定量检测(如采用Q-PCR或ELISA法)以及免疫 原性(ADA)检测。 (三)插入突变风险评估 一些整合性载体(如逆转录病毒、慢病毒、转座子)可 将外源基因插入整合到细胞基因组中,这可能会导致关键基 因突变或激活原癌基因,从而导致恶性肿瘤风险增加。 影响插入突变的关键风险因素包括:1)载体的整合特征, 即插入位点的偏好性;2)载体的设计,如增强子、启动子等构建元件的活性,反式激活邻近基因的潜力;产生剪接突变 体的潜在剪接位点或多聚腺苷酸信号等;3)载体剂量;4)导入基因表达产物的功能活性(如与细胞生长调控相关)和 表达水平;5)靶细胞群的转化可能性,这可能与细胞的分化 状态、增殖潜力、体外培养条件和体内植入环境等有关。 基于已有科学经验和既往非临床/临床研究结果,如果认为基因修饰细胞所采用的载体系统可将外源基因整合到细 胞基因组中并可在体内长期存续,需综合分析以上风险因素, 评估潜在的插入突变风险和致癌性风险。非临床方面,应采 用具有代表性的基因转导细胞进行基因整合位点分析,分析 细胞的克隆组成以及在关注基因(如肿瘤相关调控基因)附 近有无优先整合迹象,含有关注整合位点的细胞有无优先异 常增殖。此外,还应在临床试验中频繁检测转导细胞的基因 插入位点和克隆性来监测和减轻与基因插入突变相关的致 癌性风险。 (四)载体动员(Vector mobilisation)和重组风险评估 应基于载体的选择、载体的设计、目标转导细胞群以及 目标患者人群评估载体与内源性病毒重组和动员的风险。如 果有证据显示此类风险增加,应开展相应的非临床试验评估 载体动员和重组的风险。 九、对特定类型基因修饰细胞产品的特殊考虑 (一)基因修饰的免疫细胞(CAR或TCR修饰的T细胞/NK细胞) 对于CAR或TCR修饰的免疫细胞,应尽可能采用多种方法评估其靶点相关毒性和脱靶毒性风险,如采用合适的动物 模型或体外方法、计算机预测等。 应采用体外方法深入分析靶抗原在人体器官、组织和细 胞中的表达分布情况,基因表达分析库和文献调研也可能会 有助于阐明靶抗原在不同病理生理状态下的表达是否存在 差异。应采用表达和不表达靶抗原的细胞作为靶细胞进行体 外试验,确认CAR或TCR修饰的免疫细胞可特异性的识别和 杀伤靶细胞。 对于CAR修饰的免疫细胞,应采用体外方法(如人质膜蛋白阵列技术等)评估其胞外抗原识别区(一般为抗体的单 链可变区片段)与人体膜蛋白的脱靶结合风险。 TCR修饰免疫细胞的脱靶毒性可通过评估TCR与人体自身抗原肽的交叉识别能力来评估。首先,应采用体外试验测 定TCR修饰的免疫细胞与人自身抗原肽-HLA(与递呈靶抗原 肽的HLA等位基因相同)复合物的亲和力,并说明抗原肽的 选择依据及选择范围。此外,还应研究其他相关或不相关的 蛋白中是否含有靶抗原肽序列。如果TCR与人自身抗原肽有 交叉反应可能,应确定靶抗原肽的最小识别基序(motif),并 采用计算机预测分析评估交叉反应性。如果计算机预测可识 别出具有潜在交叉反应性的抗原肽,应在体外测定TCR修饰 免疫细胞对表达相应蛋白或递呈相应抗原肽的的细胞的识 别能力。如果不能排除交叉反应性,应基于含有潜在交叉反 应性抗原肽的蛋白的表达模式以及TCR与潜在交叉反应性抗 原肽的亲和力来进行风险评估。为获得TCR与其他等位HLA 潜在交叉反应性的信息,应进行足够的HLA交叉反应性筛选。对于TCR修饰的T细胞,还应关注引入TCR链和内源性 TCR之间的错配可能性,应描述和说明旨在降低错配可能性 的TCR设计策略。 (二)诱导多能干细胞(iPS)来源的细胞产品 iPS细胞自身具有致瘤性风险,在体内可形成畸胎瘤。因此,非临床试验中应考虑进行致瘤性试验。体内致瘤性试验 建议采用掺入未分化iPS细胞的细胞产品作为阳性对照,以确 认实验系统的灵敏度。如果iPS细胞设计了自杀机制,应在体 内试验中确认/验证这种自杀机制的功能。 重编程可能会诱导细胞的表观遗传学改变,其后果尚不 完全清楚。为评估iPS细胞衍生细胞的表观遗传学改变所引起 的潜在异常特征,应采用体外和/或体内非临床试验来阐明细胞具有适当的行为和生理功能,毒理学试验还应评估细胞异 常行为引起的不良反应。应结合质量表征数据、非临床安全 性数据以及文献数据进行深入的风险评估,并就旨在保护患 者安全的风险减轻措施进行讨论。如果发现遗传学和/或表观 遗传学改变,应解决相应的安全性问题。 (三)基因编辑的细胞产品 对于基因编辑的细胞产品,应采用相关细胞进行体外在 靶和脱靶活性评估,以确认修饰酶或向导RNA对靶基因序列的特异性。虽然计算机分析可用于预测基因编辑的脱靶风险, 但选择的评价策略仍应包含体外全基因组测序比对,以证明 潜在脱靶位点未出现脱靶。应说明所选择的评价策略的合理 性和敏感性。此外,在评估脱靶活性时,还应评估种属特异 性的差异、细胞(病理)生理状态的差异或细胞类型的差异 对非临床数据预测性的影响。必要时,还应分析基因编辑对 细胞表型和生理功能的潜在影响。 参考文献 1. 细胞治疗产品研究与评价技术指导原则(试行),NMPA, 2017年. 2. Quality, non-clinical and clinical aspects of medicinal products containing genetically modified cells. EMA, 2020. 3. Preclinical Assessment of Investigational Cellular and Gene Therapy Products. FDA, 2013. 4. Guideline on Quality, Non-clinical and Clinical Requirements for Investigational Advanced Therapy Medicinal Products in Clinical Trials. EMA, 2019. 5. Long Term Follow-Up After Administration of Human Gene Therapy Products. FDA, 2020. 6. Guideline on the Non-Clinical Studies Required Before First Clinical Use of Gene Therapy Medical Products, EMA, 2008. 基因修饰细胞治疗产品非临床研究与评价技术指导原则(试行).pdf征求意见反馈表.docx
  • 云南大学实验室失火 疑是酒精灯惹祸
    9月21日11时30分左右,4辆消防车呼啸着赶赴位于云南大学北院的省微生物研究所。接报火情为研究所一楼一间实验室中的酒精灯被打翻,引发实验室着火,并无人员伤亡。  12时,消防队员已经处置完毕,离开了现场,一楼大厅可见消防器材留下的泡沫痕迹。由于校方封锁,记者无法进入失火的实验室,也不知道现场的情况,在场的多位教务、保卫人员也没有透露事故的原因等细节。  “我们叫它‘微生物楼’。”一位刚从研究所出来的女孩说:“我们一直在楼上,不知道一楼发生了什么事。”当被问及是否因酒精灯被打翻引发了意外时,其表示不知情。  据悉,当消防队员全副武装冲入现场时,发现明火已灭,到处是浓烟。12时10分,该楼的玻璃大门被关上,管理员正在用拖把清洁现场。
  • 国家生物药技术创新中心发布细胞疗法“揭榜挂帅”榜单
    国家生物药技术创新中心(以下简称:国创中心)是国家科技部于2021年3月批准建设的全国生物医药领域首个国家技术创新中心,聚焦于治疗性抗体、新型疫苗、核酸药物、细胞和基因治疗等生物药重点领域和关键环节,以关键技术研发攻关、公共平台体系建设、产业环境生态营造、机制体制政策创新作为四大重点建设任务。国创中心将以苏州工业园区(以下简称“园区”)为主阵地,通过联合、协同全球顶级创新资源,积极构建全球创新网络,努力建设成为世界一流的生物药综合性技术创新平台和我国生物药领域的国家级战略科技力量。细胞疗法“揭榜挂帅”技术攻关旨在通过对细胞疗法全产业链和创新链进行对接,开展细胞疗法技术方面的前瞻性和创新性的研究,推动细胞疗法全产业链亟需、专利技术受限、临床应用导向鲜明的重大技术攻关突破,为实现细胞疗法满足临床需求奠定坚实基础。一、重点攻关方向及考核要求本攻关研究计划重点关注细胞疗法全产业链相关的前瞻性和应用性技术研究,以项目支持的方式进行攻关资助。主要资助攻关方向如下:23101 开展细胞疗法新机制、新靶点、新适应症攻关(1)开发基于创新作用机制的细胞疗法技术,构建自主知识产权转化平台;(2)开发安全的、稳定的针对新靶点的细胞疗法技术,提高治疗效果,降低脱靶等毒副作用;(3)开发满足重大临床需求或新适应症的细胞疗法,拓展临床应用。整体攻关目标:发现1-2个新靶点,阐明1-2个新作用机制,拓展2-3个新适应症并拥有自主知识产权。完成概念验证,完成临床前研究,提交临床试验申请或获得临床批件。23102 开展新型的细胞改造、增殖、分化等工程化技术攻关(1)开发新型细胞重编程技术,通过基因转录、蛋白质表达、非编码RNA调控、DNA甲基化、组蛋白修饰等多个方面的优化策略,提高重编程效率;(2)开发新型定向诱导分化技术,利用小分子化合物、mRNA或蛋白质等定向诱导分化产生特定的功能细胞,提高分化效率;(3)开发新型CAR分子和TCR序列,降低耐药及脱靶风险,提高亲和力;(4)开发高效基因编辑技术,利用合成生物学等方式提高细胞能效性,降低免疫原性;(5)开发高效的递送载体工具,提高体内外递送效率及安全性。整体攻关目标:开发2-3个重编程技术,定向诱导分化获得2-3种临床应用级的功能细胞,筛选1-2个CAR分子和TCR序列,开发1-2种基因编辑工具,构建2-3个载体工具,研发1-2款细胞治疗药物。完成概念验证,完成临床前研究,提交临床试验申请或获得临床批件。23103 优化细胞疗法的生产工艺,实现原材料和仪器设备的国产替代(1)建立临床级细胞库,保障高质量细胞来源 (2)开发无血清培养基,实现国产替代;(3)优化细胞分离、纯化、扩增、冻存、复苏等生产工艺,推进细胞治疗产品的产业化;(4)自主开发原材料、模型动物及仪器设备,满足研发及生产需求;(5)构建完备的质量评价体系,填补行业空白。整体攻关目标:建立1-2个临床级细胞库,研发通用型或适用于特定功能细胞生长的无血清培养基,建立高效的研发及生产工艺,完善质量评价体系,研制1-2个国产替代的仪器设备,开发1-2种有临床指导意义的动物模型,推动细胞治疗产品的产业化。二、项目组织及要求1. 项目申报条件(1)在中国境内注册、具有独立法人资格,符合条件且有研发实力的高校、科研院所、企业等创新主体,可根据项目指南要求申报项目。多个单位联合申报的,应签订联合申报协议,并明确一家单位作为项目承担单位,负责牵头组织项目实施。(2)申报单位应具备良好的研究开发能力和产业化条件,有稳定增长的研发投入。(3)申报单位资产及经营状态良好,具有较高的资信等级和相应的资金筹措能力。(4)申报单位不设注册时间要求,项目(课题)负责人不设龄、学历和职称要求。2. 项目申报要求(1)项目符合本攻关榜单定位要求,技术突破性较高,项目有明确的研发任务和创新目标,符合国家细胞治疗产业、技术政策,项目属于榜单支持领域方向、符合相关要求。(2)项目设1名负责人,企业类申报单位最多申报1项项目。申报单位自筹经费与支持经费比例原则上不低于1:1。(3)项目申报重点突出创新性,原则上项目实施期为3年,一般允许延期一次,延长期限最长不超过1年。项目验收重点评价承担单位形成拥有自主知识产权的新技术、新方法、新产品,在创新能力提升、标志性成果产出、人才培养等方面的成效,突出其在解决前沿前瞻关键共性技术问题、引领产业发展中发挥的作用。三、立项说明(1)立项单位应将项目攻关任务目标摆在突出位置,集中优势资源,全力开展限时攻关。项目(课题)负责人在揭榜攻关期间,原则上不得调离或辞去工作职位。(2)鼓励立项项目利用国创中心平台开展科研攻关、成果转化及产业化,支持在园区申报专利、临床批件、产品上市注册证等。(3)立项项目须与国创中心签署技术攻关项目合同,接受国创中心相关考核管理,包括但不限于经费拨付方式、奖惩措施和成果归属等。国创中心根据项目研发“里程碑”进行考核情况,分阶段拨付经费,实施不力项目将暂停或终止支持。(4)立项项目类型包括重大项目、重点项目、引领项目及创新项目四类,国创中心将依据专家评审意见,结合年度资金预算,确定项目支持经费,原则上支持资金额度不超过300万元,根据立项类型获批支持资金不等。(5)企业类立项项目须在园区设立公司并开设资金专户,资助资金拨付至专户专账使用。非企业类立项项目须与国创中心共享知识产权收益权,共享比例为5%-10%,根据资助额度确定,资助资金拨付至项目承担单位专账使用。(6)鼓励揭榜挂帅项目积极申报园区科技领军人才项目,立项项目优先推荐进入园区科技领军人才评审“绿色通道”。四、申报流程项目的申报材料须在国创中心申报系统进行网上报送,书面材料内容和网上填报的内容必须完全一致(网址:http://www.nctib.org.cn/)。申报材料统一用A4纸打印,按封面、项目申报书、相关附件顺序装订成册,一式两份(胶装,盖章),递交至国创中心,地址:苏州工业园区星湖街218号A1楼北座5楼。拟立项项目将在国创中心网站(http://www.nctib.org.cn/)进行公示,未立项项目不再另行通知。本批次项目申报材料网上填报截止时间为2023年2月28日17:30,逾期将无法提交。项目申报纸质材料受理截止时间为2023年3月7日17:30,逾期不予受理。五、联系方式朱老师:0512-62956666-1109,zhuyf@biobay.com.cn施老师:0512-62956666-1104,shiyf@biobay.com.cn
  • 分子诊断与基因编辑服务商舒桐医疗完成数千万元融资
    珠海舒桐医疗科技有限公司(以下简称:舒桐医疗)完成数千万元融资,本轮融资由云锋基金、格力集团产投公司联合领投,中汇投资、善治投资跟投。据悉,融资资金将用于推进基因编辑诊断产品快速商业化以及创新药物申报IND,建设符合GMP要求的新药研发实验室,同时不断提升公司技术创新能力,以拓展具有全球竞争力的新药研发管线。舒桐医疗是一家具有基因编辑底层创新技术的平台公司,主攻基于CRISPR分子诊断与基因编辑治疗。在分子诊断领域,舒桐医疗率先研发出基于CRISPR技术的分子诊断产品,走在国内这一领域的前沿。基于自主知识产权的液相捕获芯片合成技术,该公司成功开发出多款检测试剂盒,覆盖肿瘤早筛、肿瘤伴随诊断、遗传病诊断及病原体检测等领域,致力于为企业级客户提供更精确快捷的定制化产品与服务。早在2009年,舒桐医疗的创始团队便开始深入研究基因编辑领域,在基因编辑工具和药物递送载体领域拥有多年的技术沉淀,同时具有创新药产业经验,形成了从研发、申报到商业化的完整新药产业转化能力。基于CRISPR技术的底层创新能力,舒桐医疗开发了多种具有自主知识产权的新型CRISPR基因编辑工具,搭建了安全高效的纳米材料及病毒递送系统,形成了以病毒清除和肿瘤治疗为核心方向的药物研发管线。其中HPV创新药物已完成研究者发起的临床研究(IIT),在药物疗效和安全方面均取得很好的结果,目前正快速推进申报IND进程。作为首批HPV基因治疗创新药,产品上市后将填补市场空白,满足大量患者群体需求,在国内和国际上具有庞大的市场潜力。此外,舒桐医疗掌握了各类精准的基因编辑技术(定点敲除、点突变、大片段插入、过表达等),建立了高通量的sgRNA筛选平台,是国内首家提供基因脱靶检测服务的公司,为科研机构及基因治疗领域企业提供高通量新药靶点筛选、基因编辑脱靶分析、药物递送系统等基因编辑CRO服务,得到了工业和科研客户的广泛认可,并将持续为工业和科研客户提供服务。目前,舒桐医疗已与多家知名高校和创新医药企业建立合作关系,包括多家知名的细胞与基因治疗的新秀企业,共同推动中国细胞基因治疗行业的发展。关于本轮融资,舒桐医疗联合创始人、CEO林华兵表示:“非常感谢国内外生物医药知名投资机构的关注、认可和支持,此次融资的顺利完成将大大加快公司的发展进程,我们将秉承“创新 敬业 融合 开放”的价值观,诚邀更多的行业内优秀伙伴加盟,加速First-in-class 药物的研发、申报、商业转化,同时不断迭代创新技术和拓展管线,为更多临床尚未解决的疾病提供全新的治疗方案,致力于把公司打造成为基因治疗领域的一流创新企业。”云锋基金董事总经理李文罡博士表示:“基因编辑技术作为生命科技和医疗健康革命性的下一代技术,在治疗和诊断领域不断突破和成熟,为产业界带来诸多惊喜。舒桐医疗作为拥有基因编辑技术底层创新的平台公司,自主研发了新一代基于CRISPR技术的分子诊断产品和创新递送系统的基因治疗药物,处于行业领先地位。我们希望舒桐医疗利用其创新的基因编辑平台技术为患者提供更多临床未被满足需求的诊断和治疗产品。”格力集团产投公司表示:“近年来高速发展的基因编辑技术在各个治疗领域发挥着越来越重要的作用。舒桐掌握的CRISPR基因编辑、纳米递送体系、基因脱靶检测等核心技术,拥有自主知识产权,且技术壁垒较高。团队构架完整,优势互补,既有精于科研的人才,又有清晰了解临床痛点的医生。格力集团产投公司通过以投促产的方式推动该项目扎实落地珠海,相信能在促进项目顺利发展的同时,增强本市先进医疗的产业影响力。”中汇投资表示,舒桐医疗在基因编辑技术、研发团队和研发管线上均具有突出优势,有望在HPV基因药物上率先取得突破,终结HPV病毒感染无药可医的局面。本次投资后,中汇资本将全力支持舒桐医疗加强国内和海外布局,助力舒桐医疗成为基因治疗领域的全球领先企业。
  • 《Science》子刊:CRISPR再入新领域
    p  以CRISPR/Cas9为基础的基因编辑技术在艾滋病、血液病、肿瘤等多种遗传性疾病的基因治疗领域中展现出极大的应用前景。杜氏肌营养不良是一种X染色体隐性遗传疾病,医学界尚无有效疗法。近日,有研究人员指出,CRISPR/Cas9可用于杜氏肌营养不良症的基因治疗,打破该病无药可治无法可医的局面。/pp  杜氏肌营养不良是一种X染色体隐性遗传疾病,主要发生于男孩。据统计,全球平均每3500个新生男婴中就有一人罹患此病。患者在学龄前就会因骨骼肌不断退化出现肌肉无力或萎缩,导致不便行走。大概在7岁到12岁时,会彻底丧失行走能力,通常到20多岁就会因为心肌、肺肌无力而死亡。针对该病,医学界尚无有效疗法。/pp  近日,德克萨斯大学西南医学中心的研究人员发现,CRISPR/Cas9可用于杜氏肌营养不良症的基因治疗,并进行了概念实验验证。该研究结果以《Correction of diverse muscular dystrophy mutations in human engineered heart muscle by single-site genome editing》为题发表在1月31日的《Science Advances》上。/pp style="text-align: center "img title="1.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201802/insimg/162c23ca-d6f3-45d9-8a7c-c19595ae3ccc.jpg"//pp  造成杜氏肌营养不良(DMD)的X-连锁肌营养不良蛋白基因(DMD)能发生3000种不同突变,这些突变大部分与心脏和骨骼肌坏死有关。研究人员利用CRISPR 在DMD发生突变或缺失的患者的诱导多能干细胞中进行了编辑,成功使衍生心肌细胞的肌养蛋白恢复了表达。在三维设计的心肌模型(EHM)中,CRISPR 的编辑使DMD突变的肌动蛋白修复,肌养蛋白重新表达,还使肌肉的机械收缩力恢复,纠正DMD后的EHM收缩功能得到了恢复。他们发现,仅纠正一小部分心肌细胞(30-50%)就足以将突变的EHM表型恢复至正常水平。/pp style="text-align: center "img title="2.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201802/insimg/2c6e648e-b84b-4f09-8276-6807fb20066d.jpg"//pp style="text-align: center "strongCRISPR使DMD突变的衍生心肌细胞肌养蛋白mRNA重新表达/strong/pp style="text-align: center "img title="3.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201802/insimg/daa01aff-a063-4bec-80a5-8d9bf0dc7139.jpg"//pp style="text-align: center "strong免疫组化和蛋白印迹分析显示肌养蛋白重新表达/strong/pp  研究团队通过CRISPR / Cas9的基因组编辑,利用同源性定向修复法(HDR)修复了肌营养不良症模型鼠(mdx小鼠)的生殖系统及肌肉干细胞中的DMD点突变,并通过末端连接(MMEJ)修饰了该小鼠的肌肉组织,最终,小鼠的肌营养不良症状显著改善。然而,大多数DMD患者存在一个或多个外显子的缺失,仅有5-9%的DMD患者具有点突变,因此,仅仅修正这点突变并不能直接说明CRISPR / Cas9基因组编辑适用于人类的DMD异质性突变。/pp style="text-align: center "img title="4.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201802/insimg/fade9543-959d-4ccc-9195-c5aeb255fc35.jpg"//pp style="text-align: center "strong改善后的DMD心肌细胞所衍生出的EHM显示收缩力得到增强/strong/pp  随后研究人员发现,DMD突变聚集在基因特定的“热点”区域(外显子45-55和外显子2-10),因此,只要绕过“热点”附近的12个外显子重建基因框架就可以挽救大部分DMD患者(约60%)的肌蛋白功能。他们使用带有引导RNA的CRISPR / Cas9,破坏DMD突变的保守剪接受体和供体位点,使周围外显子绕过“热点”区域重建框架,从而使DMD突变得到修复。因此,研究人员认为CRISPR / Cas9的基因组编辑技术能成为纠正DMD相关的肌肉和心脏异常的有力手段。研究数据进一步表明,EHM作为是一个合适的临床前工具,可有效提高基因编辑的效率。/pp style="text-align: center "img title="5.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201802/insimg/c01da22f-8502-4af0-9147-c70d97f53087.jpg"//pp style="text-align: center "strong可绕过“热点”附近12个外显子的引导RNA/strong/pp  目前,人体CRISPR临床试验已经在中国和美国获得批准。但是,由于脱靶效应可能使基因组产生突变,因此,CRISPR / Cas9系统的一个关键问题是解决引导RNA的特异性,现已开发了评估可能的脱靶效应的方法。另外,也已报道了能够使潜在的脱靶效应改善的新方法。但是,全面广泛的脱靶效应分已经超出了此研究的范围,因此,此项疗法在进行临床治疗之前,应对各个引导RNA可能的脱靶效应进行彻底的评估。(转化医学网360zhyx.com)/pp  参考资料:Correction of diverse muscular dystrophy mutations in human engineered heart muscle by single-site genome editing/p
  • “CRISPR导致基因突变”论战持续升温 业内专家说法不一
    p  近日,《自然· 方法》发表文章《体内CRISPR—Cas9编辑引发的不可预测基因突变》,称基因编辑工具CRISPR可能引起基因组内大量基因突变。全球很多实验室正要将CRISPR—Cas9用于人类疾病的相关基因治疗研究,有的甚至已开始用于临床试验,这时候说它可能造成大规模基因突变,着实让人惊讶。/pp  然而剧情很快反转。几天前,两家基因编辑公司Editas药物和Intellia制药的科学家们分别写信给《自然》杂志编辑部,认为这一论文的结论完全错误,要求将该论文撤稿,并从科技文献中删除。/pp  strong论文只是“读者来函”,暂无撤稿决定/strong/pp  对于这篇引起巨大争议的稿件,《自然》科研新闻发言人(以下称《自然》)在接受科技日报记者采访时表示,这只是一篇读者来函。读者来函栏目有时会刊登科研共同体感兴趣的涉及科研方法的短篇文章,其中可能包含新的研究数据。这篇文章在发表之前已经经过同行评审,至于撤稿,“眼下尚无法做进一步的评论”。/pp  有业内学者告诉科技日报记者,读者来函的宗旨就是能及时分享一些有用的信息,一般选题都会比较新颖、时效,但与其他类型的文章相比,研究的系统性确实不够,但因为经过了同行评审,还是有一定的学术价值。/pp  《自然》表示,这篇文章刊出后他们已经收到了一些来信,他们打算在经过适当技术评审之后将相关来信发表出来。因为基因编辑是一个快速兴起的科研领域,所以关注度高。《自然》希望通过展示实验和数据,让这一领域的研究不断深入。/pp  strong实验设计与数据存在问题?/strong/pp  “这篇论文确实存在一些问题”,中科院一位不愿透露姓名的研究员在接受科技日报记者采访时表示。/pp  在他看来,基因编辑领域,脱靶确实是一个问题,但这篇文章的实验设计、获得的数据以及结论都不够科学,不是单纯的脱靶这么简单。整个实验只涉及了三只小鼠,两个处理的小鼠和一个未处理的对照小鼠,整个实验只基于一个sgRNA数据,只显示一个SNV的数据,这些数量都是严重不足的,动物数量和分组上的问题也连带导致后期数据等诸多不合理之处。/pp  Editas的首席技术官维克· 梅尔与哈佛大学教授乔治· 丘吉尔等的联合声明中也强调,在进行科学问题的重现性和可靠性研究时,数据不充分可能会成为阻碍。/pp  中科院上海神经科学研究所研究员杨辉和他的博士研究生唐骋亦撰文点评该文,表示实验中为了制取CRISPR-Cas9编辑的小鼠,采用了向受精卵当中共注Cas9蛋白以及sgRNA质粒的方法是“非主流”的设计,蛋白溶剂可能具有一定毒性,可能会影响整个系统的稳定性。/pp  strong科研和市场绑定可能产生新的问题/strong/pp  值得一提的是,不少国内的民众对基因公司就科学问题态度如此激烈表示不解,更有很多网友表示,“企业这么强烈表达反对意见肯定是因为论文的观点损害了自己的利益”。/pp  中科院微生物所研究员娄春波向科技日报表示,这样激烈地质疑某些实验结果的现象其实是科学研究的常态。另外,由于国外著名期刊非常强调实验结果的创新性和吸引眼球的公共媒体性,也会助长一些实验结果被作者过度解读。/pp  另一方面,在他看来,此次两家企业相关科学家的反应确实有些过激,但公众不必特别在意,毕竟Cas9系统基因编辑的脱靶效应是相关研究的痛点。他说,这些质疑言论产生的新闻效应对华尔街股民的影响应该会很大,但对科学研究的影响应该微乎其微。真正的学术争论需要更长的时间,因为要积累足够正反两方面的实验证据。/pp  “实际上,美国科研—技术—资本—市场,这个完美的价值链背后也有很多脆弱的地方,也存在很多值得深入研究的问题,尤其是在中国这类准备超越美国范式的国家”,娄春波说。/p
  • 新品试用,推荐有奖丨德合创睿新品推荐官招募中,更有多重豪礼等你来拿
    德合创睿离子色谱新品上市,为了回馈新老客户,我们推出了“离子色谱新品试用体验计划”,赶快来报名,成为我们的新品推荐官吧!新品试用,推荐有奖多款试用仪器,满足您的不同实验需求!活动时间:2023年7月1日-10月31日试用数量:120台,先到先得试用时间:30天参与方式:邀请好友扫描以下二维码填写信息推荐有奖,数量有限,先到先得推荐一家单位试用:苏泊尔EMC-E22A电动拖把;华为FreeBuds 4E无线蓝牙耳机;西部数据2TB移动硬盘。(三选一)推荐两家单位试用:飞利浦电动剃须刀蜂巢7系;徕芬LF03吹风机;倍轻松Neck5。(三选一)推荐三家及以上单位试用:兄弟DCP-T725DW彩色打印机;极米ZX6第四代投影仪。(二选一)通过本次试用活动转购买的客户可享终身质保服务,同时推荐官可在订单成交后额外获得神秘大礼包。说明:活动最终解释权归主办方所有试用主角介绍 iCR1580高容错离子色谱仪爱上它,不仅仅因为颜值,始于颜值,忠于性能。提质增效仅用高纯水,无需人工配制任何化学试剂,在线产生等度或梯度高纯淋洗液,减少基线漂移,提高稳定性,简化工作流程。知机识窍一体化结构,关键部件即插即用,灵活扩展;触摸屏操控,一键开关机,一键维护,一键调阅操作教程,关键随心掌握,工作得心应手。随遇而安从离子色谱系统到自动进样系统,智慧感知整套系统工作状态,溶剂自动切换、淋洗液智能探测、状态异常报警自停、自动进样零错自检,适应各种应用场景,陪护并解决您每一个工作挑战。还在等什么邀请您身边的TA,快来参与开启您的试用之旅吧
  • 质疑or理解?贺建奎在港公开发言一小时
    p  今天是第二届人类基因组编辑峰会的第二天。往常,李兆基会议中心作为香港大学的一个学术会议和报告场地,出入的都是轻声细语、缓缓而行的学者与学生。而今晨8点起,大量挂着中外媒体名牌,手持照相机、摄像机、录音笔的记者在会议中心内外快节奏地涌动,表面仍然平静的会场也令人感觉凝重起来。/pp  毫无疑问,基因编辑婴儿事件的主角贺建奎的出席已经将这个小规模学术聚会卷入了一场横扫全球的风暴。连贺建奎本人在中午 12 时 40 分提着一个浅棕色公文包上场开始英文演讲时,也略显结巴。不过,随着他说到露露和娜娜,说到自己团队完成的世界首例基因编辑婴儿实验的几个关键数据,似乎恢复了一点自信。/pp  经历了临时议程更改、原定记者会取消、只提供书面提问等一系列“序曲”之后,整个生命科学领域乃至全人类都格外关注的大量重要信息终于公布。/pp  img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/4f49ccc5-8a89-47ca-83b9-9152e64a0399.jpg" title="1.jpg" alt="1.jpg" style="text-align: center "//pp style="text-align: center "strongspan style="color: rgb(127, 127, 127) "上午大会前主办方工作人员被媒体簇拥(来源:DT 君)/span/strong/pp  12 点 40 分左右,主持人Robin Lovell-Badge 在贺建奎教授发言之前特地表示,“大会之前我们并不知道基因编辑婴儿这件事,但我们还是决定给他一个发声的机会”。/pp  贺建奎开启一个多小时的演讲及问答环节的第一句话是,“对于这个研究结果非预期的泄露出来,我感到抱歉”。另外,“这项研究也提交给了一些学术期刊,虽然我所在的南方科技大对我的研究并不知情,但我还是要感谢学校”。/pp  img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/82de0817-f3f2-4559-a328-b5e80a87263c.jpg" title="2.jpg" alt="2.jpg" style="text-align: center "//pp style="text-align: center "strongspan style="color: rgb(127, 127, 127) "贺建奎演讲中(来源:DT 君)/span/strong/pp  演讲中,贺建奎首先介绍了对 CCR5 和 HIV 的了解、在小鼠模型中验证 CCR5 基因敲除对发育的影响、设计根据人类基因优化的 sgRNA、在非组蛋白水平发展更好的注射方法、把同样的方法应用于人类胚胎细胞+建立评价胚胎细胞健康水平的人类胚胎干细胞系等几个方向的技术内容。br//pp  在研究脱靶效应上,贺建奎的 PPT 提出了两个问题:单细胞测序真的能够对 CRISPR-Cas9 的脱靶效应进行无偏移的评价吗?这个 sgRNA 在人类胚胎中能够造成怎样的脱靶效应?方法是建立生殖细胞专属的单细胞测序方法学,用全基因组测序和靶向基因深度测序来考察人类胚胎细胞。/pp  根据介绍,团队目前已经在脐带血水平、脐带组织水平和胎盘水平进行了检测,未来将在组织水平(足跟血、唾液和毛囊)和细胞水平(外周血细胞)进行脱靶效应和嵌合效应的检测。/pp  img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/10df4050-dab0-4a58-a1ed-5ce572d58739.jpg" title="3.jpg" alt="3.jpg" style="text-align: center "//pp  那么,两个婴儿出生的具体过程又是什么?招募志愿者的标准是父亲单阳性,总共招募了 8 组,其中一组退出,最后只剩 7 组。PPT 显示,整体的流程是先获取父母亲的外周血基因,例如 HIV 携带的父亲和 HIV 阴性的母亲,进行 Sanger 测序,这一步可以从父母的基因组检测到全新的插入缺失标记(indels),并且单模标本能提高灵敏度,目的在于建立个体化的脱靶高危位点库。接下来通过卵胞浆内单精子显微注射技术把 Cas9 和 sgRNA 注射到受精卵中,并在体外培养成囊胚,从中获取 3-5 个细胞进行胚胎种植前基因诊断。/pp img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/81161e57-1f8a-4b99-a503-cb774259a9a6.jpg" title="4.jpg" alt="4.jpg" style="text-align: center "//pp   诊断方式依然为 Sanger 测序,以检测全基因组的靶效应和脱靶效应以及大的缺失位点。接着把受精卵种植到母亲子宫中,分别在 12 周,19 周和 24 周从母亲身上获取游离 DNA,对 609 个已知癌症基因进行 MiSeq 靶向测序,深度为 40000x,目的在于评价脱靶效应,原癌基因状态,CCR5编辑状态。最后,胎儿出生后,收集脐带血、脐带组织以及胎盘,再次进行 Sanger 测序,目的在于评价不同样本的编辑效果。/pp  出生后,Sanger 测序和深度测序均未检测到 PGD 期间观察到的基因间脱靶。对于脐带血的全基因组测序,没有观察到脱靶,也没有观察到大的基因缺失。/pp  演讲结束后,大会主席、诺贝尔医学奖得主 David Baltimore 现身舞台,首先代表大会提出了一定的“指控”。他表示,上次大会结束的时候大家都同意了不要做人类胚胎研究,但是贺并没有遵守,科学社区自我管理的过程已被证明失效了,整个大会的组办机构明天会发一个声明。  /pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/870d7865-85f4-4246-a3cb-deb68f16f63f.jpg" title="5.jpg" alt="5.jpg" width="380" height="568" style="width: 380px height: 568px "//pp style="text-align: center "strongspan style="color: rgb(127, 127, 127) "贺建奎回答问题中(来源:DT 君)/span/strong/pp  而在提问环节,哈佛大学化学与化学生物系教授的 David Liu 表示,父亲阳性,经过“洗精” (sperm washing),完全没有医疗需求和必要进行这样的研究,这些女孩在医疗上的价值到底是什么?/pp  贺建奎的回答是,对全球众多受 HIV 影响的人群来说,这是很有必要的。“我曾经去过一个村子,那里有 30% 的人都感染了 HIV。对这个项目来说,我对我们所做的感到骄傲。孩子的父亲曾一度对生活失去了信心,但现在,他告诉我今后会好好工作,努力挣钱,好好照顾他的妻子和两个女儿”,他说。在另一个问题的回答上,他表示,我会对她们视若己出。/pp  img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/52890fb6-33af-4900-aaee-b3d4476bbae4.jpg" title="6.jpg" alt="6.jpg" style="text-align: center "//pp style="text-align: center "strongspan style="color: rgb(127, 127, 127) "贺建奎回答问题中(来源:DT 君)/span/strong/pp  对于贺建奎提到在知道有一个孩子可能脱靶后,志愿者夫妻仍然坚持受孕,对此 David Liu 表示十分质疑。但面对 David Liu 的第二个提问——如果患者可以决定,一个医生或者科学家向公众解释或者引导公众的责任究竟在哪,贺建奎并没有回答这个问题。/pp  在提问环节,贺建奎也回应了关于此次实验相关的 HIV 志愿者夫妻的问题。他透露,志愿者有良好的教育背景,知道 HIV 目前的治疗手段,也清楚这个治疗手段的优势和风险,也向志愿者讲清楚了风险。他曾与这对夫妻有过深入交流,谈话持续了 1 小时 10 分钟,准备了详细的文件并打印出来。在同一会议室内还有两位观察员,夫妻受过良好的教育,能理解文本的内容,他本人从 1-20 页每段跟他们解释,他们完全知晓关于研究的一切。而且,参与实验的志愿者父母在被告知受精卵测序存在一个脱靶后,仍坚持受孕。/pp  他表示,不能对外公布任何 HIV 感染者的信息,对于这对夫妻,会持续监控他们的健康状况。/pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/dfbfb8c6-72a1-43c4-9e7a-27a645f848dc.jpg" title="7.jpg" alt="7.jpg"//pp style="text-align: center "strongspan style="color: rgb(127, 127, 127) "著名学者张锋正在台下等待提问机会,但是并没有等到(来源:DT 君)/span/strong/pp  在实验的资金来源上,贺建奎说,只有最开始的时候,试剂经费是来自南科大的后期临床费用是贺建奎自己负责的,测序费用是来自于自己的科研启动资金,和名下的公司完全无关。/pp  在讨论环节的最后,主持人问了这样一个问题:“如果是你的孩子,你会怎么做?”/pp  贺建奎表示:“这是个好问题,如果是我的孩子,有同样的处境,我会首先尝试。”( That' s a good question. If it was my baby, with the same situation, yes I would try first.)/pp  最后,来自斯隆凯特琳癌症中心的 Maria Jasin 问到,这对双胞胎孩子在 18 岁之前,有独立性之前,因为一个被编辑,一个没被编辑,无论从基因型、家庭、社会到成长的方方面面,孩子都可能被区别对待,从而影响到他们的成长过程,他们还如何选择自由的人生?/pp  贺建奎回复:“我现在还无法回答你这个问题。”/pp  真正“暴风”才刚开始/pp style="text-indent: 2em "实际上,整个学术界的大讨论其实才刚刚开始。DT 君了解到的情况是,许多基因编辑学术界的学者都在等待核心数据的公开,其中就包括 CRISPR 技术先驱者、MIT 教授张锋,以及他当时的博士生、现任斯坦福大学医学院的助理教授丛乐。/pp  张锋教授在贺建奎演讲结束后接受采访时表示,目前已经有非常安全的方法来防止病毒在父母和婴儿之间传播,所以根本没有必要做这种试验。关于脱靶问题,张锋教授认为,今天的演讲速度较快,有些细节并不清楚,贺建奎提到可能有一个脱靶的点位,但可能没太大影响,这还需要了解其操作方法和更多的数据才能得出进一步结论。/pp  “我认为他不应该做这个试验,我未来不会做胚胎,以及用它来影响新生婴儿的基因”,张锋教授说到。/pp  img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/3fe3c353-65d2-47d2-a6db-a1d58944c3e0.jpg" title="8.jpg" alt="8.jpg" style="text-align: center "//pp style="text-align: center "strongspan style="color: rgb(127, 127, 127) "斯坦福大学医学院助理教授丛乐(来源:DT 君)/span/strongbr//pp  作为 2017 年《麻省理工科技评论》中国区 35 岁以下科技创新者,丛乐教授是将 CRISPR 技术带到人类基因世界的青年科学家之一。2013 年,Science发表了麻省理工学院张锋教授作为通讯作者、丛乐博士作为第一作者的论文,首次将 CRISPR-Cas9 基因编辑系统作用于人类和鼠类细胞,并揭示了相关技术在基因治疗,特别是心脑血管疾病和癌症治疗中的应用潜力。/pp  他在今天大会开始之前通过邮件对 DT 君表示:“我觉得国内开展了世界上最早的基因编辑婴儿工作,在我的意料之中,但是我个人对于这次的工作没有通过学术渠道,用更为严谨的方式来公布信息感到不是非常理解,尤其是在相关人员的身份似乎是学校的科研人员而不是企业中的商业雇员的情况下。这个案例目前公开信息较少,所以我觉得需要等香港会议及之后我们大家才可以更为全面的做出评价。”/pp  丛乐表示,他个人支持并且也在参与基因编辑工具的研究和临床应用,不过相关的伦理社会问题应该在一个更为科学、严谨、公开的环境中让大家理解和讨论。“希望这次是一个很好的机会来让我们推进这个事情”,他说。/pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/63aac783-8000-4bbc-9bbd-a95b2b0db373.jpg" title="9.jpg" alt="9.jpg"//pp style="text-align: center "strongspan style="color: rgb(127, 127, 127) "第二届人类基因组编辑峰会/span/strong/pp  昨天的大会上,张锋、Jennifer Doudna 两位 CRISPR 权威人物罕见同台,而在今天的大会议程,我们更是看到全球已有的几例胚胎编辑实验中的两位中国领军科学家现身,他们分别是来自中山大学的黄军就教授、上海科技大学的黄行许教授。/pp  img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/a3905f89-aace-4a12-ada9-3ad1353639d9.jpg" title="10.jpg" alt="10.jpg" style="text-align: center "//pp style="text-align: center "strongspan style="color: rgb(127, 127, 127) "黄军就在第二届人类基因组编辑峰会演讲/span/strong/pp  2015 年,来自中山大学的黄军就教授带领团队首次发表编辑人类胚胎的相关论文,宣布他们在实验室中使用 CRISPR-Cas9 系统,将胚胎中地中海贫血症相关基因敲除,完成世界上“首例胚胎编辑”实验。但事实上由于镶嵌现象和脱靶效应,整个胚胎井没有被完全编辑,同时以此种方式出生的孩子可能面临未知或是无法承受的风险,因而,严格意义上来讲,这次胚胎编辑并不能算是成功。/pp  在上午的演讲中,黄军就表示,虽然在小鼠胚胎模型中能够实现对β地中海贫血基因编辑,并诞生健康的小鼠,但这项研究很难获得人类健康的胚胎,并且具有很大的风险。在演讲的最后,他特别强调,自己所有的实验都基于中国的胚胎基因编辑指导原则。/pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/c1e2bb46-81d4-4aa5-a934-687c96ecf174.jpg" title="11.jpg" alt="11.jpg"//pp style="text-align: center "strongspan style="color: rgb(127, 127, 127) "黄军就的演讲/span/strong/pp  黄行许教授则是在 2018 年 9 月带领团队率先将单碱基编辑技术应用于可发育的人类胚胎的遗传疾病修复中。此次接受 CRISPR 治疗的胚胎所患上的疾病——马凡氏综合征——正是一种罕见病。/pp  在此前接受 DT 君采访时,黄行许就表示,胚胎的基因编辑影响深远,因此科学家必须要严格遵循伦理和按照国际规则开展好研究工作。“我们的合作伙伴申请获批了医院伦理委员会的许可,开展了本研究。研究的初步结果是成功的。尽管如此,把胚胎基因治疗应用到临床,需要大量的实验验证可靠性。需要逐步的临床前实验和临床实验验证,仍然有很长的路要走”,他说。/pp  strong同一事件,不尽相同的各方反应/strong/pp style="text-indent: 2em "目前,包括深圳市卫生计生委医学伦理委员会、南科大在内的中国多家机构均表示,将因此次实验调查贺建奎及涉及的单位。广东省卫生健康委也被国家卫健委要求进行调查。/pp  而以“贺建奎”为关键词查阅中国临床试验注册中心能发现,以其为临床试验研究负责人的两个注册题目之一的《HIV 免疫基因 CCR5 胚胎基因编辑安全性和有效性评估》,正是 11 月 26 日曝出的 2 名基因编辑婴儿诞生的临床试验项目。该项目“干预措施”项显示,对 CCR5 基因进行编辑的样本量为 20,即除了上述 2 名婴儿,还对其他 18 个胚胎进行了基因编辑。该项目注册号状态为补注册,注册日期为 2018 年 11 月 8 日,更新日期为 2018 年 11 月 26 日。/pp  整个事件的一大关键问题,谁有权对基因编辑婴儿说是或否?/pp  根据贺建奎在他撰写的伦理审查申请书中,声称他是尝试成功利用基因编辑工具 CRISPR 来编辑胚胎并诞生婴儿的第一人,尽管那时他们还只是实验室里的受精卵。在他的伦理声明中,他向审稿人保证所有事情都没问题。目前,深圳和美医院表示对这份伦理审查书表示不知情。/pp  img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/a152f4a9-0062-4ac1-9efd-a7b23a4f38cf.jpg" title="12.jpg" alt="12.jpg" style="text-align: center "//pp  strongspan style="color: rgb(127, 127, 127) "贺建奎在 2017 年 3 月撰写的伦理声明中曾引用了一份美国报告作为其开始研究基因编辑婴儿的依据(来源:麻省理工科技评论)/span/strong/pp  而在国外,这份伦理申请书的一个细节引发了另一个维度的讨论。伦理申请书特地提到,仅在一个月前,也就是在 2017 年 2 月,美国国家科学院、工程院和医学院“首次”批准用于重大疾病治疗的胚胎编辑实验研究的伦理申请。/pp  也正是这样的结论,就在第二届国际人类基因组编辑峰会召开的前夕,不但贺建奎的惊人之举受到了激烈批评,受到批评的还包括很多撰写那份美国国家学院报告的人。/pp  这份报告在 2017 年推出时就已掀起过一轮大讨论。尽管其中有很多注意事项,但这份报告所传达的信息是明确的。报告没有像一些人所希望的那样,批准暂停 CRISPR 婴儿,相反,报告中写道:“如果目的是治疗或预防严重疾病,基因编辑婴儿最终是被允许的。”/pp style="text-align: center "  img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/9c9207b5-4f4d-4a2a-b214-33f0137f8ec3.jpg" title="13.jpg" alt="13.jpg" style="text-align: center "//pp style="text-align: center "strongspan style="color: rgb(127, 127, 127) "麻省理工科技评论/span/strong/pp  对于亚利桑那州立大学的伦理学家 Benjamin Hurlbut 来说,科学家们在新发现上的竞赛是不可避免的问题,“即使还不确定是否应该使用这项技术。”/pp  “研究人员可以继续声称他们的‘基础’科研与临床应用无关,但这基本都只是权宜之计,”他说,“几十年来,这项研究一直向着科学竞赛的方向发展,先去做,然后再去质疑。这种情况是我们自己造成的,但想逆转是很难的事情。”/pp  “多米诺骨牌正朝着一系列人们觉得不负责和令人反感的方向倾倒,”Hurlbut 说,“正如人类辅助生殖技术的历史所表明的那样,即使是在仍存在严重未知的情况下,从实验室开发技术到将它用来生育孩子也只是很短暂的过程。”/pp  某种程度上,胚胎基因编辑领域、生命科学领域、整个科学界、HIV 患者群体乃至全球公众,各个群体之间对于贺建奎基因编辑婴儿的态度和关注点都不尽相同,群体内部也存在着一些微妙的分歧。预料此事的最终结局将会是多方群体共同博弈平衡的一个结果。/pp  贺建奎其人:加入南科大同年开始创办公司,被视为学校创新典范/pp style="text-indent: 2em "相信关注此次事件的各位读者都已经知道,此次事件的主人公贺建奎现为南方科技大学副教授,也是一家名为“瀚海基因”的创业公司的创始人。/pp  根据南方科技大学官网显示,贺建奎 2006 年获得中国科学技术大学近代物理学学士学位,2010 年获得美国莱斯大学生物物理学博士学位,在美国斯坦福大学任博士后。其在斯坦福期间,师从微流控基因芯片鼻祖斯蒂文· 奎克。/pp  贺建奎本人拥有多学科交叉的背景,在基因测序仪研究、CRISPR 基因编辑,生物信息学等领域都有硏究成果。在美国斯坦福大学斯蒂文· 奎克实验室从事博士后研究期间,他曾研发出免疫组库基因检测技术,并发表在国际顶尖学术杂志 Science 杂志的 Science Translational Medicin 上。/pp  2012 年,贺建奎经深圳市“孔雀计划”海外高层次人才计划引进回国,在南方科学技术大学建立个人实验室进行基因测序方向的研究。据天眼查资料显示,也正是在这一年的 7 月,贺建奎创办了瀚海基因。/pp  资料显示,到了 2015 年 10 月,中国第一台自主知识产权第三代基因测序仪在瀚海基因诞生,2016 年 2 月,Nature 杂志报道瀚海基因三代测序技术。到了 2017 年,瀚海基因宣布成功研发出亚洲第一台具有世界领先水平的第三代基因测序仪样机 GenoCare。/pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/c9904b67-08b4-4a00-b108-558a2283d830.jpg" title="14.jpg" alt="14.jpg"//pp style="text-align: center "strongspan style="color: rgb(127, 127, 127) "贺建奎和 GenoCare 测序仪(来源:南方科技大学)/span/strong/pp  Genocare 的上市,贺建奎和他的团队开始以行业黑马的形象走到众人面前。2018 年 4 月,瀚海基因完成 2.18 亿元人民币的 A 轮融资,下一个阶段是迈向大批量投产。根据南科大官方公众号发布过的媒体报道《1 所大学和它的 25 家高科技公司:给教授放假的南方科技大学》,南科大为此专门允许贺建奎停薪留职、全力发展自己的事业。br//pp  而在南方科技大学的官方微信发布以及转发的报道中,不难看出这位 80 后海归教授的受重视程度:例如,在《北京日报》一篇名为《回国,到深圳去》的报道中,涉及的南科大创业创新政策以及高质量人才队伍中,就有贺建奎教授的身影。学校刊发的一篇文章中如此写道:“2017 年 7 月,生物系副教授贺建奎经过五年的研发,推出自主研发的第三代基因测序仪,成为深圳乃至全国创新创业的典范”。/pp  除了瀚海基因,他名下还拥有多家企业股权。天眼查数据显示,贺建奎是 7 家公司的股东、6 家公司的法定代表人,并且是其中 5 家公司的实际控制人。这 7 家公司的总注册资本为 1.51 亿元。/pp  特别需要注意的是,根据中国临床试验注册中心的信息显示,相关基因编辑婴儿实验的 Primary sponsor(研究实施负责组长单位)为南方科技大学,而非贺建奎创立的瀚海基因及其入股的任何一家公司,而 Secondary sponsor(试验主办单位,项目批准或申办者) 则为深圳和美妇儿科医院(Shenzhen HarMoniCare Women & Children' s Hospital)。/pp  img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/e9a1bb3f-5b94-4bba-a7d9-39586caed469.jpg" title="15.jpg" alt="15.jpg" style="text-align: center "//pp  目前,两家单位都已对此次事件作出回复。南方科技大学声明如下:/pp  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,我校深表震惊。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。根据目前了解到的情况,我校形成如下意见:/pp  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。/pp  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。/pp  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。/pp  而深圳和美妇儿科医院下午也回应,否认该院和此事有关“这件事不属实,我们没有接受过相关信息,不知道这件事为什么会上热搜,正在调查。”而至于贺建奎是否有挂靠深圳和美进行相关研究,深圳和美方面表示“不了解情况”。/pp  img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/071e520d-12a8-4bd9-a5c4-539192d759a5.jpg" title="16.jpg" alt="16.jpg" style="text-align: center "//pp style="text-align: center "strongspan style="color: rgb(127, 127, 127) "来源:南方科技大学/span/strong/pp  深圳卫计委也发布关于《世界首例免疫艾滋病的基因编辑婴儿在中国诞生》声明称,根据“医疗卫生机构应当在伦理委员会设立之日起 3 个月内向本机构的执业登记机关备案”,经查,深圳和美妇儿科医院医学伦理委员会这一机构未按要求进行备案。深圳市医学伦理专家委员会已于 11 月 26 日启动对该事件涉及伦理问题的调查,对媒体报道的该研究项目的伦理审查书真实性进行核实,有关调查结果将及时向公众进行公布。/p
  • 实现精准的基因剪切 中国科研人员开发出新型“基因剪刀”载体
    p  新华社华盛顿4月6日电(记者 周舟)来自南京大学、厦门大学和南京工业大学的科研人员日前在新一期美国《科学进展》杂志上发表论文说,他们开发出一种“基因剪刀”工具的新型载体,可实现基因编辑可控,在癌症等重大疾病治疗方面具有广阔的应用前景。/pp  被誉为“基因剪刀”的CRISPR基因编辑技术能精确定位并切断DNA(脱氧核糖核酸)上的基因位点,可以关闭某个基因或引入新的基因片段,从而达到治病目的。但脱靶效应一直是阻碍其应用的关键障碍之一。/pp  论文通讯作者、南京大学现代工程与应用科学学院教授宋玉君对新华社记者说,目前的CRISPR-Cas9技术本身具有脱靶效应,给精准治疗带来挑战,且这种技术主要以病毒为载体,还可能导致细胞癌化。/pp  据介绍,研究人员新开发的方法采用了一种名叫“上转换纳米粒子”的非病毒载体。这些被“锁”在“基因剪刀”CRISPR-Cas9体系上的纳米粒子可被细胞大量内吞。由于strong这些纳米粒子具有光催化性,在无创的近红外光照射下,纳米粒子可发射出紫外光,打开纳米粒子和Cas9蛋白之间的“锁”,使Cas9蛋白进入细胞核,从而实现精准的基因剪切/strong。研究显示,strong这种方法的有效性已在体外细胞和小鼠活体肿瘤实验中得到验证。/strong/pp  宋玉君说,红外光具有强大的组织穿透性,这为在人体深层组织中安全、精准地应用基因编辑技术提供了可能。/p
  • 抗癌特种兵CAR-T介绍
    p  CAR-T细胞免疫疗法,即嵌合抗原受体T细胞免疫疗法,是一种高效、先进细胞免疫疗法。其原理就是通过对患者体内的免疫细胞T细胞进行基因改造,使其可以杀死体内的癌细胞。/pp  CAR-T细胞免疫疗法已在白血病、淋巴瘤、多发性骨髓瘤的治疗中展现出其惊人的效果。目前,已有两个CAR-T疗法由FDA批准上市,分别为诺华(Novartis)的Kymriah,用于治疗25岁以下复发或难治性急性淋巴细胞白血病的患者,以及凯特(Kite)制药的Yescarta,用于治疗特定类型的大B细胞淋巴瘤成人患者。/pp  strongspan style="color: rgb(192, 0, 0) "一、CAR-T结构及抗肿瘤的机制/span/strong/pp  CARs由T细胞受体(T cell receptor,TCR)的胞内信号区(如CD3ζ和CD28)、跨膜区以及胞外抗原结合区组成,而这个胞外区具有抗体单链可变区片段功能即识别特定肿瘤抗原(tumor-associated antigen,TAA)的功能。CARs一旦与TAA结合,可通过由CD3或高亲和性受体FcεRI的胞内区使T细胞活化发挥效应功能。T细胞会活化增殖为CTL细胞。当CTL细胞再次遇到携带有同TAA的肿瘤细胞时,就会通过同样的机制与之结合,并分泌穿孔蛋白、粒酶及细胞因子协同作用杀死肿瘤细胞。strongCTL具有十分强大的杀伤肿瘤细胞的能力,理论上讲一个CTL可以杀死数十到上百个肿瘤细胞。/strong/pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201901/uepic/a2636a4d-0d2d-4da5-9193-48a982ca1252.jpg" title="1.jpg" alt="1.jpg"//pp style="text-indent: 2em "strongspan style="color: rgb(192, 0, 0) "二、CAR-T基本结构的演化/span/strong/pp  CAR-T是通过基因转导技术,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。从只携带有CD3ζ胞内激活结构域的一代CAR,逐渐演化到携带CD28/4-1BB/OX40/ICOS等胞内共刺激结构域和CD3ζ胞内激活结构域的二代CAR(携带一个共刺激结构域),三代CAR(携带两个共刺激结构域)。/pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201901/uepic/e4cc43e9-4883-460b-b3be-0f8c66e27d1c.jpg" title="2.jpg" alt="2.jpg"//pp  面对实体瘤高异质性、肿瘤相关抗原(TAA)特异性不高导致脱靶效应等方面问题,实验室研究中的一些报道,采用了双信号CAR结构,该结构采用两个独立的CAR结构,将提供T细胞激活的第一信号CD3ζ胞内结构域,和提供第二信号的共刺激受体CD28/4-1BB/OX40等的胞内信号结构域分开,分别连接至两个独立的CAR结构胞内,胞外采用两个靶向不同TAA的单链抗体(ScFv),取得了一定的针对实体瘤动物模型治疗效果,并有效防止了脱靶效应。/pp  在此结构基础上,一些团队还进行了对胞外单链抗体的优化,分别使两个单链抗体拥有不同的针对TAA的亲和力,如对提供第一信号的CAR使用低亲和力,而对提供共刺激作用的CAR采用较高亲和力,这样能够在一定程度上提高防脱靶作用。另外,也有团队尝试进行了称为iCAR的设计,将提供免疫抑制信号的PD-1受体的胞内段信号结构域,连接到携带针对正常细胞抗原ScFv的CAR上,与靶向TAA的二代或三代CAR组成双信号受体结构,在动物模型中能够有效避免对正常组织的副作用。/pp  此外,尚在临床前实验阶段的CAR结构,有在二/三代CAR基础上,在CAR的基因表达框内同时携带独立组成型表达或诱导型表达的免疫调控因子基因,如IL-12/IL15/anti-PD-1等,将其称之为第四代CAR,这样的结构能够在针对实体瘤时,面对其微环境的免疫抑制和实体瘤高异质性方面发挥一定的促进杀伤作用。/pp  而面对有些由于身体原因以及经过多次放化疗导致免疫细胞活性很差,从而不适宜进自体CAR-T治疗的患者,strong通用型CAR-T(universal-CAR-T,uCAR-T)无疑是最佳选择,业内将其称之为第五代CAR-T/strong。/pp  所以,CAR-T结构的演化,逐渐在解决其面对的问题中前进,至今已经演进至五代CAR结构,而临床试验应用中多以二/三代CAR结构为主,其他CAR结构还需要进行更多的优化和提高以应对临床实际应用中对疗效和安全性的要求。/pp style="text-indent: 2em "strongspan style="color: rgb(192, 0, 0) "三、CAR-T研发的靶点/span/strong/pp  目前,临床中应用的靶点有strongEGFR、HER2、CD22、CD19、CD138、ROR1、BCMA、CD123、Mesothelin/strong等等。/pp  由于CAR-T使用其胞外单链抗体进行对肿瘤细胞表面相关抗原(TAA)或肿瘤特异性抗原(TSA)的靶向结合,进而通过其胞内结构域激活T细胞进行对肿瘤细胞的靶向杀伤,所以靶标抗原的选择对于这一特异性杀伤作用至关重要。而由于肿瘤细胞表面很难有TSA可供利用(CD19的特异性表达也是CAR-T在B系白血病和淋巴瘤等治疗方面如此成功的一个因素),导致一系列靶向TAA的CAR-T因为脱靶效应而出现严重副作用,典型的如靶向HER2的临床实验失败案例。/pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201901/uepic/0f6ff886-6655-4bb0-a120-917544b88811.jpg" title="3.jpg" alt="3.jpg"//pp style="text-indent: 2em "而针对TSA/TAA的有效靶向问题,需要根据不同的抗原表达情况和癌种的不同,选择不同的ScFv,例如,针对NY-ESO/CD19等特异性较高的抗原,可以采用高亲和力ScFv实现对CAR提供较强的结合力从而使其更迅速地激活启动的杀伤,而在正常组织中也会有微量表达的肿瘤特异性的TAA,适宜采用中等亲和力的ScFv以实现降低脱靶作用等副作用的发生。另外,针对微环境形成较为紧密和“顽固”的实体瘤,采用特殊策略辅助ScFv提高靶向性和免疫突触有效形成,将有助于CAR-T更好地发挥杀伤作用,与此同时,目前的双信号独立的CAR-T结构或者双特异性CAR-T结构,都需要在这一方面做一定改进和考虑。/p
  • “脱”颖而出 | AdvanceBio脱盐产品重磅发布
    为什么要脱盐,有什么好处?保护您的数据和质谱仪(MS)使用质谱进行完整蛋白和亚基分析时,非常希望在分析前去除不需要的成分。样品前处理不仅可用于提高数据质量,也是保护质谱仪的一种方式。非挥发性样品缓冲液会导致质谱中出现盐加合物以及分子量计算不准确。这种盐还会快速污染离子源,甚至在仪器内部中进一步降低灵敏度并造成仪器停机清洁。花费 10–15 分钟从样品基质中除去盐,或将样品交换到 MS 兼容的挥发性缓冲液中,可以提高质量准确度并保护仪器。对合成寡核苷酸快速脱盐对于详细表征、配制或大分子寡核苷酸 HPLC,通过离子对反相或强阴离子交换进行纯化是获得高纯度样品的关键。但对于某些应用(如微阵列芯片、测序)中使用或作为 qPCR 引物中使用的小分子寡核苷酸(约 36 个碱基或更少),采用快速简单的脱盐步骤,即合成、剪切和脱盐保护步骤去除小分子副产物就已经足够。确保使用 InstantPC 标记的多聚糖实现灵敏的 N- 糖分析使用 InstantPC 试剂盒的 Agilent AdvanceBio Gly-X N- 糖前处理可在最短一小时内完成样品释放和 N- 糖标记。为获得这一多聚糖分析的理想分析灵敏度,需要将起始糖蛋白溶于相容缓冲液中。InstantPC 与伯胺反应标记游离 N- 糖,因此含有伯胺的任何缓冲液将与多聚糖发生竞争标记。将缓冲液快速交换为非伯胺缓冲液(如 HEPES),有助于确保用户获得尽可能高的灵敏度。AdvanceBio 脱盐产品有什么优势在 10–15 分钟内完成样品前处理用于分子量超过 5 kDa 的蛋白质、大于 10 个碱基对的寡核苷酸或核苷酸有三种产品形式:样品体积 100 µ L 或 1000 µ L 的单个离心柱,以及样品体积 50 µ L 的 96 孔板 100 µ L 的样品达到 99% 盐去除, 1000 µ L 的样品达到 95% 盐去除,样品回收率 90%在 pH 2.0–13.0 范围内稳定兼容所有常用缓冲液,以及浓度高达 0.2 mol/L NaOH、0.2 mol/L HCl、1 mol/L 乙酸、8 mol/L 尿素、6 mol/L 盐酸胍、1% SDS、24% 乙醇、30% 丙醇或 30% 乙腈的溶液工作原理凝胶过滤或体积排阻色谱法(SEC)是一种基于分子大小的分离方法。在这种情况下,使用凝胶过滤进行组分分离,将高于截留分子量的样品组分与低于截留分子量的所有组分分离。大于 5 kDa 的蛋白质或长度超过 10 nt 或 bp 的寡核苷酸太大,无法有效地进入颗粒的孔隙结构,因此作为一个组分首先洗脱。较小的基质组分和缓冲液盐可以更有效地进入到颗粒的小孔中,从而保留在色谱柱上。使用 AdvanceBio 离心柱( 1000 µ L)部件号 1980-1105 中包含的半制备级离心柱旨在用于 50 mL 离心管:一个用于清洗步骤,另一个用于收集样品。如图所示,离心柱通过一个白色的塑料小适配器固定在样品瓶顶部。部件号 1980-1105 每包包含四个可重复使用的适配器。还可通过部件号 1980-1106 额外订购 8 个适配器。如果您需要离心管,安捷伦提供两种包装规格,部件号 5610-2049,25/包和 190065200,500/包。使用 AdvanceBio 离心 96 样品板高通量 96 样品板需要单独的 96 孔板进行清洗和样品收集步骤。对于清洗步骤,我们建议使用部件号 5043-9308;对于样品收集步骤,我们建议使用 V 形 96 样品板,如 5043-9312。离心期间,AdvanceBio 离心 96 样品板将堆叠在清洗或样品收集板的顶部,因此请确保离心机可以容纳堆叠后的孔板(高 5.1 cm)。▲ 点击查看 AdvanceBio&ensp 离心柱常见问题解答产品介绍:https://www.agilent.com.cn/zh-cn/product/biopharma-hplc-analysis/biomolecule-sample-preparation/advancebio-spin-columns
  • 又一学会公布“青托”项目入选名单
    根据《中国科协办公厅关于公布第七届中国科协青年人才托举工程入选者名单的通知》(科协办函创字〔2022〕35号)和《中国电机工程学会关于组织第七届“青年人才托举工程”项目候选人推荐工作的通知》(电机奖〔2021〕406号)的有关要求和安排,经推荐、评审和公示等程序,确定了中国电机工程学会推荐中国科协第七届“青年人才托举工程”项目8位被托举人(其中中国科协资助名额2名、自筹资金资助名额6名)和中国电机工程学会第七届“青年人才托举工程”项目22位被托举人。现将被托举人名单予以公布。
  • 食物安全中心故意拖延茅台检测结果发布
    据香港《头条日报》1月9日报道,内地白酒早前陷入塑化剂恐慌阴霾,去年十一月底有本地网民“水晶皇”,自费将一瓶飞天茅台酒送一化验中心检测,并验出塑化剂超标1.2倍,即时令贵州茅台(600519.SH)在内地股市急停牌。水晶皇昨日向该报表示,事后将有关结果向食物安全中心举报,要求追查处理,不过,事件至今,仍未得到署方回复,质疑部门未认真处理事件。  茅台酒被验出塑化剂含量超标,掀起一时热议,水晶皇指,十二月中向食安中心作出投诉,要求有关部门跟进,他表示,其间向食物环境卫生署人员提供过购买茅台酒的单据及化验报告等,但他指,署方至今未有公布茅台酒内塑化剂检测结果,质疑政府忽视他的举报。  水晶皇表示,上周已向申诉专员公署投诉,指食安中心故意拖延结果发布,并询问中心有否按照指引,处理他的举报。他续称,因追查茅台含塑化剂一事,担心人身安全受威胁,希望政府早日公布结果。  食环署表示,曾接获三宗有关茅台酒内有塑化剂的投诉,当中一投诉市民提供有关食物样本给本署作化验。署方已把样本送交政府化验所作检测,个案仍在处理。
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