非分裂细胞基因编辑

非分裂细胞基因编辑
参与这项研究的还包括广州医科大学的张康（Kang Zhang）教授，中科院动物研究所的曲静（Jing Qu ）研究员等人。

 

到目前为止，编辑修改DNA的技术，如CRISPR-Cas9 系统都主要在分裂细胞中有效，像是皮肤细胞或肠道细胞，采用的是细胞内的正常复制机制。

而最新这项Salk技术在将新DNA整合到培养分裂细胞中的效率方面，要比之前的技术高出10倍，因此未来将能在基础研究和临床应用方面发挥重要的作用。但更重要的是，这种技术第一次能帮助科学家们将一个新的基因插入到成体细胞的精确位置上，这种细胞不再分裂，如眼睛、大脑、胰腺或心脏中的细胞，这将为在这些细胞中的治疗应用提供了新的可能。

 

最开始，Salk研究院的研究人员靶向了一种DNA修复细胞途径—— NHEJ （non-homologous end-joining，非同源末端连接），这个途径能通过重新连接DNA末端来修复常规的DNA断裂。他们将这个过程与现有的基因编辑技术想结合，成功的将新的DNA放入了非分裂细胞中的一个精确位置。

 

“利用这种 NHEJ 通路插入全新的DNA革新了活体成体生物基因组编辑技术，”文章作者之一，Izpisua Belmonte实验室研究员Keiichiro Suzuki说，“从来没有人这样做过。”

 

首先，Salk研究组利用 CRISPR-Cas9 系统优化了 NHEJ机器，从而DNA能插入到基因组中非常精确的位置上，由此研究人员构建了一种由核酸鸡尾酒组成的定制插入包，他们将其命名为 HITI（homology-independent targeted integration，同源独立靶向整合，生物通译）。然后研究人员通过一种惰性病毒将 HITI 的遗传指令包传递到人体胚胎干细胞中神经元里。