「基因魔剪」讓癌症建模更準確高效

2020-11-28 新華網客戶端

       據開放獲取期刊《基因組醫學》16日公開的一項研究，美國科學家報告了一種建立癌症小鼠模型的新方法——利用有「基因魔剪」之稱的CRISPR/Cas9系統快速將癌症相關基因敲入小鼠的DNA中。該方法以前所未有的高效，滿足了快速準確建立動物模型的需求。

      研究通訊作者、麻省大學醫學院RNA療法研究所的王文說：「現有用來敲入致癌基因以建立癌症模型的方法要麼效率很低，要麼難以控制敲入位置和敲入的拷貝數。CRISPR/Cas9使得在目標基因座插入大片段DNA成為可能，並且可應用於實驗室的人類細胞以及小鼠中。我們研發出了一個新的系統——CRISPR-SONIC，可以在肝癌小鼠模型中靈活進行基因敲入，且準確率很高。」

      CRISPR/Cas9系統由一段嚮導RNA和Cas9酶組成。為了將致癌基因插入活小鼠的基因組，團隊使用了具有2個嚮導RNA的CRISPR/Cas9，進行了一個三步驟的操作。首先，其中一個嚮導RNA和Cas9酶一起對目標DNA位置進行切割；第二步，另一個嚮導RNA和Cas9會對一個DNA環（即質粒供體）進行切割；第三步則是將已經被切割成線狀的質粒環插入目標位置。

      該方法在實驗室細胞中得到成功檢驗，也在小鼠身上完成了測試。團隊觀察到在使用了CRISPR-SONIC後，樣本中約有10%的肝臟細胞成功帶上了綠色螢光蛋白（GFP）。這相對於之前那些方法大約0.5%的敲入效率來說，是一個巨大的提升。

      該技術亦可用於建立生物發光癌症模型，讓研究者們實時監測癌細胞的生長和癌症發展。

      總編輯圈點

      CRISPR的威力在科學界無人不曉。去年引起軒然大波的基因編輯嬰兒的事件後，它也為一般公眾所知。這項簡易廉價卻高能的生物技術尚未完全發揮其潛力。此次它幫助建立癌症動物模型，在該方向走出重要一步。而很多其他疾病模型的創建也將從中獲得啟示。這類應用可能是CRISPR目前最直接造福人類的手段。

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    ：CRISPR-Cas9「基因剪刀」。這將對生命科學產生革命性的影響，可以幫助研究者開發新的癌症療法，並使治癒遺傳疾病的夢想成為現實。作為這項研究的先驅女性化學家，杜德納早在2012年就和另一位科學家卡彭蒂耶率先提出了CRISPR-Cas9用於基因組的可編程編輯，被認為是生物學史上最重要的發現之一。
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