基於CRISPR的基因組編輯系統可破壞癌細胞

2020-12-06 騰訊網

特拉維夫大學(TAU)的研究人員已經證明,CRISPR/Cas9系統在治療轉移癌方面非常有效,這是尋找癌症治療方法的重要一步。研究人員開發了一種新的基於脂質納米粒子的傳遞系統,該系統專門針對癌細胞,並通過基因操縱破壞癌細胞。這個名為CRISPR-LNPs的系統攜帶著一種基因信使(信使RNA),它編碼CRISPR酶Cas9,充當切割細胞DNA的分子剪刀。

這項革命性的工作是在丹·佩爾教授的實驗室進行的,他是TAU生物醫學與癌症研究學院精密納米醫學實驗室的負責人。這項研究由Daniel Rosenblum博士與Peer教授實驗室的博士生Anna Gutkin及其同事、TAU神經生物學、生物化學和生物物理學學院的Dinorah Friedmann-Morvinski博士、神經外科腫瘤科主任兼謝巴醫學中心神經外科副主任Zvi R.Cohen博士、IDT公司首席科學官Mark A.Behlke博士及其團隊以及波士頓兒童醫院和哈佛醫學院的Judy Lieberman教授合作進行。

這項由以色列癌症研究基金(ICRF)資助的開創性研究的結果於2020年11月公布。科學進步.

Peer教授說:「這是世界上第一項證明CRISPR基因組編輯系統可以有效治療活體動物癌症的研究。」「必須強調的是,這不是化療。沒有副作用,以這種方式治療的癌細胞再也不會變得活躍。Cas9的分子剪刀切斷癌細胞的DNA,從而中和它並永久防止複製。」

為了檢驗使用這種技術治療癌症的可行性,Peer教授和他的團隊選擇了兩種最致命的癌症:膠質母細胞瘤和轉移性卵巢癌。膠質母細胞瘤是最具侵襲性的腦癌類型,診斷後預期壽命為15個月,5年生存率僅為3%。研究人員證明,單次使用CRISPR-LNPs可使膠質母細胞瘤小鼠的平均預期壽命增加一倍,使其整體存活率提高約30%。卵巢癌是婦女死亡的主要原因,也是女性生殖系統中最致命的癌症。大多數患者是在疾病的晚期診斷的,當時轉移已經擴散到全身。儘管近年來取得了進展,但只有三分之一的患者活過了這種疾病。用CRISPR-LNPs治療轉移性卵巢癌小鼠,其總生存率提高了80%。

Peer教授說:「CRISPR基因組編輯技術能夠識別和改變任何基因片段,徹底改變了我們以個性化方式破壞、修復甚至替換基因的能力。」「儘管CRISPR在研究中得到了廣泛的應用,但臨床應用仍處於起步階段,因為需要一種有效的傳遞系統來安全、準確地將CRISPR傳遞到目標細胞。我們開發的傳遞系統針對的是負責癌細胞存活的DNA。這是一種創新的治療方法,目前還沒有有效的治療方法。」

研究人員指出,通過展示其治療兩種侵襲性癌症的潛力,這項技術為治療其他類型的癌症以及罕見的遺傳病和愛滋病等慢性病毒疾病開闢了許多新的可能性。

Peer教授說:「我們現在打算對基因上非常有趣的血液癌症以及杜氏肌營養不良等遺傳病進行實驗。」「這種新的治療方法可能需要一段時間才能用於人類,但我們是樂觀的。使用信使RNA(基因信使)的分子藥物的整個領域正在蓬勃發展--事實上,目前正在開發的大多數新冠肺炎疫苗都是基於這一原則。十二年前,當我們第一次提到使用mRNA的治療時,人們認為這是科幻小說。我相信,在不久的將來,我們將看到許多基於基因信使的個性化治療--包括癌症和遺傳病。通過TAU的技術轉讓公司Ramot,我們已經與國際公司和基金會進行了談判,旨在為人類患者帶來基因編輯的好處。「

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