自十多年前取得突破性進(jìn)展以來(lái)，CRISPR已經(jīng)在廣泛的領(lǐng)域徹底改變了DNA編輯?，F(xiàn)在，科學(xué)家們正在將這項(xiàng)技術(shù)的巨大潛力應(yīng)用于人類健康和疾病，瞄準(zhǔn)治療癌癥、血液疾病和糖尿病等一系列疾病的新療法。
在一些設(shè)計(jì)好的治療方法中，患者被注射經(jīng)過(guò)CRISPR處理的細(xì)胞或包裝好的CRISPR組件，目的是通過(guò)精確的基因編輯來(lái)修復(fù)患病細(xì)胞。然而，盡管CRISPR作為下一代治療工具顯示出巨大的前景，但該技術(shù)的編輯仍然不完美?；贑RISPR的基因療法可能會(huì)對(duì)部分基因組造成意外但有害的“旁觀者”編輯，有時(shí)會(huì)導(dǎo)致新的癌癥或其他疾病。
需要新一代的解決方案來(lái)幫助科學(xué)家解開(kāi)CRISPR靶向和脫靶編輯背后復(fù)雜的生物動(dòng)力學(xué)。但這種新工具的前景令人望而生畏，因?yàn)閺?fù)雜的身體組織具有數(shù)千種不同的細(xì)胞類型，CRISPR編輯可以依賴于許多不同的生物途徑。
加州大學(xué)圣地亞哥分校的研究人員開(kāi)發(fā)了一種新的遺傳系統(tǒng)，用于測(cè)試和分析基于CRISPR的DNA修復(fù)結(jié)果的潛在機(jī)制。正如《自然通訊》雜志所描述的那樣，博士后學(xué)者李志謙、Ethan Bier教授和他們的同事開(kāi)發(fā)了一種序列分析儀，以幫助跟蹤目標(biāo)突變編輯以及它們從一代遺傳到下一代的方式。基于前加州大學(xué)圣地亞哥分校研究員David Kosman提出的概念，集成分類器管道(ICP)工具可以揭示由CRISPR編輯引起的特定類別的突變。
ICP是在蒼蠅和蚊子身上開(kāi)發(fā)的，它提供了遺傳物質(zhì)如何遺傳的“指紋”，使科學(xué)家能夠跟蹤突變編輯的來(lái)源，以及潛在問(wèn)題編輯產(chǎn)生的相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)。
加州大學(xué)圣地亞哥分校生物科學(xué)學(xué)院的Bier教授說(shuō):“ICP系統(tǒng)可以清楚地確定一個(gè)特定的昆蟲(chóng)個(gè)體是否從它們的母親或父親那里繼承了CRISPR機(jī)制的特定遺傳成分，因?yàn)槟赣H和父親的傳播會(huì)導(dǎo)致完全不同的指紋。”
ICP可以幫助解開(kāi)在確定CRISPR背后機(jī)制時(shí)出現(xiàn)的復(fù)雜生物學(xué)問(wèn)題。雖然ICP是在昆蟲(chóng)中開(kāi)發(fā)的，但它在人類應(yīng)用方面具有巨大的潛力。
該研究的第一作者Li說(shuō):“在基因治療后或腫瘤進(jìn)展期間，ICP在分析和跟蹤C(jī)RISPR編輯結(jié)果方面有許多平行應(yīng)用。”“這種變革性的靈活分析平臺(tái)有許多可能的有效用途，可以確保安全應(yīng)用尖端的下一代健康技術(shù)。”
ICP還為追蹤基因驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的代際遺傳提供了幫助，基因驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是一種新技術(shù)，旨在將CRISPR編輯傳播到諸如阻止瘧疾傳播和保護(hù)農(nóng)作物免受蟲(chóng)害破壞等應(yīng)用中。例如，研究人員可以從正在進(jìn)行基因驅(qū)動(dòng)測(cè)試的領(lǐng)域中選擇一只蚊子，并使用ICP分析來(lái)確定該個(gè)體是否從其母親或父親那里遺傳了遺傳結(jié)構(gòu)，以及它是否遺傳了缺乏該遺傳元素的定義可見(jiàn)標(biāo)記的缺陷元素。
“CRISPR編輯系統(tǒng)的準(zhǔn)確率可以超過(guò)90%，但由于它一次又一次地編輯，最終會(huì)犯錯(cuò)誤。最重要的是，ICP系統(tǒng)可以給你一個(gè)非常高分辨率的圖片，告訴你哪里可能出錯(cuò)。”
（文章來(lái)源：www.ebiotrade.com/newsf/2024-3） | 
