发布日期：2017-12-27
RNA编辑
虽然人体很多疾病是来自于DNA，但是由于基因承载着生命最根源的信息，因此直接对DNA进行编辑会出现安全和伦理上的问题。而RNA编辑却不同，通过编辑RNA能暂时性的纠正DNA翻译的信息，让蛋白质接收到正确的信息，达到治疗的效果，这可能是更加有效的一种临床应用方式。
今年Broad研究院的张锋研究组将RNA编辑酶融合到靶向RNA的Cas蛋白中，这样研究人员就能编辑人体细胞中特定的核苷酸了，张锋研究组将这种方法称为RNA Editing for Programmable A-to-I replacement (REPAIR), 这一技术不仅可以用作研究工具，而且可作为由突变引发的疾病的临时治疗方法。
CRISPR这一明星技术在基因组DNA编辑方面发挥了许多重要的作用，虽然其主要应用于DNA，但一些新的研究已将它的范围扩展至RNA编辑。去年Nature Methods评选出的年度技术中就有将革命性的CRISPR基因编辑技术用来靶向RNA，其中的一大进展就是麻省理工张锋研究组关于能够靶向和降解RNA的一种RNA引导酶——C2c2（也被称为Cas13a）功能特征的研究。
在此基础上，张锋研究组在10月5日Nature杂志上又公布一项成果，证实了切割RNA的Cas13a酶能够特异性地降低哺乳动物细胞中的内源性RNA和报告RNA水平。并指出这种方法比RNA干扰（RNAi）的效率更高，能被用于抑制细胞RNA靶标，结合和富集感兴趣的RNA，以及通过序列特异结合对细胞内的RNA进行成像。
研究人员发现切割RNA的Cas13a酶，能够特异性地降低哺乳动物细胞中的内源性RNA和报告RNA水平。而且他们也指出与在细菌中不同的是，Cas13a在人细胞系中，仅仅只是靶向gRNA指定的RNA，细胞中所有其它的RNA保持完整。他们分离得到了Leptotrichia wadei的Cas13a酶，构建出了一种双质粒RNA靶向CRISPR系统，这一系统能在不同的质粒上表达导向RNA（gRNA）和Cas13a基因，其中Cas13a基因含有一种经过改造的核定位序列。在人细胞系中，这种CRISPR-Cas13a系统能高效地切割报告质粒中转录的RNA和三种内源性基因转录的RNA。
在CRISPR出现之前，RNAi是调节基因表达的理想方法。但是Cas13a一大优势就在于其具有更强的特异性，而且这种本身来自细菌的系统对哺乳动物细胞来说，并不是内源性的，因此不太可能干扰细胞中天然的转录。相反，RNAi利用内源性机制进行基因敲除，对本身的影响较大。
我们期待这一技术有一天可以用于治疗多种疾病。
人类胚胎基因编辑
继2015年中山大学一个研究组首次编辑了人类胚胎的基因组之后，今年这一研究组又在活的人类胚胎中纠正了导致乙型地中海型贫血（β-地中海贫血）的单核苷酸突变，成功去除乙型地中海型贫血致病基因，为世界首创。
这一胚胎细胞由实验室通过克隆技术培养，原取自乙型地中海型贫血患者的组织，并没有被移植到人体中。
碱基编辑是基因编辑技术 CRISPR 的进一步拓展，CRISPR 技术会对 DNA 产生破坏，当身体尝试修复时，会使一系列基因指令失效，而黄军就团队使用的“化学手术”副作用则要小很多。
在人类已知的遗传变异病症中，大约有三分之二为点突变，碱基编辑有能力直接进行修正，或者根据研究需要，复制出很多的致病突变。
纳米粒子递送
尽管CRISPR-Cas的研究应用比比皆是，但在治疗上的应用存在一大挑战：安全有效的递送系统。
今年，麻省理工学院的研究人员研发出了一种CRISPR基因组编辑工具的新传递系统，能特异性修饰小鼠基因。这一系统利用纳米颗粒携带CRISPR组件，无需使用传统的病毒传递，研究人员利用这一系统，成功的在约80％的肝细胞中切除了基因，这是CRISPR在成年动物中取得的最佳成功率。
相关人员表示：“这项研究真正令人兴奋的是，我们证明了可以通过制造纳米颗粒，永久的特异编辑成年动物肝脏中的DNA。”
来源：生物通
