研究人员利用基因编辑来纠正培养的人干细胞中的囊性纤维化

　　汉斯克莱弗斯（Hubrecht研究所）研究人员纠正了导致培养的人干细胞囊性纤维化的突变。在其他研究所的共同合作下，他们使用了一种名为初级编辑的技术，用健康的片段代替了错误的DNA片段。该研究首次证明了这项技术确实有效，并且可以安全地应用于人类干细胞以纠正囊性纤维化。
　　囊性纤维化（CF）是世界范围内最常见的遗传病之一，对患者造成严重后果。肺部、咽喉和肠道中的黏液是粘稠的，这会导致器官堵塞。虽然治疗可以稀释粘液和预防炎症，但CF现在还不能治愈。然而，Hubrecht研究所进行的这项研究现在提供了新的希望。
　　校正CF突变
　　研究人员成功地纠正了导致人类肠道器官CF的突变。这些器官，也称为微型器官，是模仿CF患者肠道功能的微小三维结构。它们以前是由同一研究小组从CF患者的干细胞中开发出来的，并储存在研究所的一个生物库中。这项研究，使用了一种名为初级编辑的技术，将导致CF的变异DNA片段替换为这些细胞器中健康的DNA片段。
　　比CRISPRCas9安全
　　最初编辑是一个更新版本的基因编辑技术CRISPRCas9。CRISPRCas9在校正DNA之前先切割DNA。虽然这纠正了变异的DNA片段，但它也会在基因组的其他区域造成损害。在我们的研究中，主要编辑被证明是一种比传统的CRISPRCas9更安全的技术。它可以构建一个新的DNA片段，而不会对DNA的其他部分造成损害。这使得这项技术更有希望应用于病人。
　　MaartenGeurts，第一作者
　　引起CF的突变位于CFTR通道中，CFTR通道存在于包括肺在内的各种器官的细胞中。由于突变，通道不能正常工作，使得覆盖细胞的粘液层水太少：黏液变得粘稠。一种叫做Forskolin物质的加入，会导致健康的细胞器肿胀，但这种情况不会发生在CFTR通道突变的细胞器中。Geurts解释说：我们对突变进行了初步的编辑，之后经过处理的细胞器表现出与健康器官相同的反应：它们变得肿胀。这为我们提供了证据，证明我们的技术有效，并取代了变异的DNA。
　　研究人员已经表明，导致CF的突变可以被安全地纠正，临床上的应用也就更近了一步。CRISPRCas9的新变体，如原始编辑，可以安全地纠正突变，而不会对DNA的其他区域造成损害。这有望使我们今后能够治愈甚至预防遗传病。但在此之前，研究人员仍面临一些挑战。例如，这项技术仍需用于人类的安全使用。但这是在临床上成功应用初级编辑的一大步，Geurts总结道。
　　更多资料：Geurts，M。H。，etal。（2021）EvaluatingCRISPRbasedPrimeEditingforcancermodelingandCFTRrepairinorganoids。LifeScienceAlliance。doi。org10。26508lsa。202000940。