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RNP法基因敲除在治疗遗传疾病中是一种有前景的方法,包括视网膜退行性病变和β-血红蛋白病。文献强调了基因编辑技术的技术进展,与基因组编辑相关的主要安全问题以及克服这些挑战以开发临床疗法的潜在策略。
基因编辑技术的技术进展
CRISPR/Cas9系统是一种强大的基因编辑工具,它革命了分子生物学领域[1]。Cas9蛋白是一种RNA导向的内切酶,可以被编程用于靶向特定的DNA序列进行切割[1]。当与引导RNA(gRNA)结合时,Cas9可以被定向到基因组中的特定位置,在那里它可以引入双链断裂(DSBs),这可以通过细胞的自然DNA修复机制进行修复[1]。这种修复过程可以被利用来引入特定的遗传改变,如基因敲除、基因插入或点突变[1]。
CRISPR/Cas9基因编辑的一个主要挑战是将Cas9蛋白和gRNA导入细胞的传递。一种方法是使用质粒或病毒载体将Cas9和gRNA基因导入细胞,但这可能导致非特异性效应和免疫反应[1]。另一种方法是使用RNP复合物,其中包括预先组装的Cas9蛋白和gRNA分子[1]。与基于基因的传递相比,RNP传递具有减少非特异性效应、降低免疫反应和更快的编辑动力学等优点[1]。
与基因组编辑相关的主要安全问题
尽管基因组编辑有着许多前景,但在将其用作临床疗法之前,还存在几个安全问题必须解决。一个主要问题是Cas9蛋白在基因组中非预期位置剪切DNA的非特异性效应[1]。这可能导致非预期的突变,对细胞或生物体产生潜在有害影响[1]。为了解决这个问题,研究人员已经开发了几种提高Cas9特异性的策略,包括使用高保真度的Cas9变体、截短的gRNA和碱基编辑酶[1]。
另一个安全问题是对Cas9蛋白或gRNA分子的免疫反应的可能性。免疫系统可以识别外来蛋白质和核酸并对其产生免疫反应,这可能限制基因组编辑疗法的有效性[1]。为了解决这个问题,研究人员已经开发了几种减少Cas9和gRNA分子免疫原性的策略,包括使用修饰核苷酸和可以逃避免疫系统的传递载体[1]。
克服这些挑战以开发临床疗法的潜在策略
为了开发临床可行的基因组编辑疗法,需要考虑几种策略。一种方法是优化Cas9和gRNA分子的传递到靶细胞。RNP传递是一种有前景的方法,具有减少非特异性效应、降低免疫反应和更快的编辑动力学等优点[1]。然而,需要进一步优化以提高RNP传递的效率和特异性。
另一种方法是改进Cas9的特异性以减少非特异性效应。高保真度的Cas9变体、截短的gRNA和碱基编辑酶都是可以改善Cas9特异性的有前景的策略[1]。然而,这些方法存在一些局限性,可能不适用于所有应用。
最后,必须解决安全问题,以确保基因组编辑疗法的安全和有效。减少非特异性效应和免疫反应的策略是有前景的,但需要进一步研究来充分了解基因组编辑疗法的长期安全性和疗效[1]。
总之,RNP法基因敲除是治疗遗传疾病的一种有前景的方法,但在开发临床可行的疗法之前必须克服几个挑战。文献强调了基因编辑技术的技术进展,与基因组编辑相关的主要安全问题以及克服这些挑战以开发临床疗法的潜在策略。需要进一步研究来充分了解基因组编辑疗法的安全性和疗效,但对于患有遗传疾病的患者来说,潜在的好处是显著的。
Citations:
[1] Quinn, J., Musa, A., Kantor, A., McClements, M. E., Cehajic-Kapetanovic, J., MacLaren, R. E., & Xue, K. (2021). Genome-editing strategies for treating human retinal degenerations. Human Gene Therapy, 32(5-6), 247-259.https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7987357/
[2] Demirci, S., Leonard, A., & Tisdale, J. F. (2020). Genome editing strategies for fetal hemoglobin induction in beta-hemoglobinopathies. Human Molecular Genetics, 29(R1), R100-R106.
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32406490/Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备07017567号-12 )
GMT+8, 2024-12-25 16:13
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