新型双碱基编辑器助力基因治疗

当前位置：首页 > 关于我们 > 前沿资讯 > 新型双碱基编辑器助力基因治疗

联系我们✖

* 姓名：

* 邮箱：

* 电话：

* 单位：

项目预计开展时间：

* 咨询内容：

新型双碱基编辑器助力基因治疗

6 月 1 日晚，华东师范大学李大力课题组和刘明耀课题组在《自然—生物技术》在线发表论文，展示了一款基因编辑新工具。该工具打破现有碱基编辑器作用底物的限制，创新地开发了新型双功能碱基编辑器，同时实现胞嘧啶和腺嘌呤两种碱基的转换，为基础研究和遗传性疾病，如β—地中海贫血的治疗提供了新工具。

另辟蹊径实现两种碱基的转换

ClinVar 的数据显示，人类约 58% 的遗传疾病是由于碱基突变引起的。然而，现有的碱基编辑器只能催化单一类型碱基的转换，难以治疗由两种碱基突变引起的遗传疾病；单一的碱基产物也使现有碱基编辑器在分子进化、饱和突变筛选等基础研究方面的应用受限。因此，开发能同时催化两类碱基转换的高效碱基编辑器，既是概念上的创新，也将极大地丰富碱基编辑工具。

研究团队通过将胞嘧啶脱氨酶及腺嘌呤脱氨酶与酶活缺陷型 Cas9 融合，共构建了 5 种融合方式的载体。

通过哺乳动物细胞测试，研究者筛选到其中最优的融合方式，同时实现腺嘌呤（A）向鸟嘌呤（G）以及胞嘧啶（C）向胸腺嘧啶（T）的碱基转换。这一突破让课题组振奋，但偏低的转换效率也提示该研究还有改进余地。

为了进一步提高编辑效率，课题组通过多轮优化，最终获得了一种高效的双碱基编辑器，并命名为 A＆C-BEmax。同时，课题组全面评价了这一新工具的性能。通过在人类细胞系中 28 个靶点的测试，发现 A＆C-BEmax 对于胞嘧啶的编辑窗口扩大到原来的两倍，编辑活性提高了 1.9~14 倍，具有更低的脱靶效应，而且 A/C 同时突变的效率最高达到 30%。

A&C-BEmax 的独特性能，也使其在基因治疗的应用中具有独到之处。

例如，β—地中海贫血是我国南方及世界热带地区高发遗传性疾病。已有研究表明提高胎儿期血红蛋白替代受损的成人血红蛋白，有望治愈包括β—地中海贫血和镰刀状贫血在内的β—血红蛋白病。研究人员将 A＆C-BEmax 与向导 RNA 递送到类红细胞前体细胞（HUDEP-2）中。结果表明，A＆C-BEmax 能高效破坏胎儿期血红蛋白基因 HBG1/2 启动子区域转录抑制因子 BCL11A 结合位点，同时创造新的转录激活因子 GATA1 的结合位点，促使胎儿期血红蛋白显著升高到超过理论治愈的水平，对于治疗β—地中海贫血和镰状细胞贫血症有重要意义。

性能优越应用前景广泛

基因编辑研究领域全球竞争激烈。仅 6 月 1 日《自然—生物技术》就报道了全球三个课题组在基因编辑工具研发领域的类似研究成果，加上今年初同一杂志在线发表的类似研究，一共有四个相似的基因编辑工具被报道，虽然名称各异但功能类似。

从论文发表的数据来看，A＆C-BEmax 编辑效率、产物纯度、碱基突变的饱和度及突变类型显著提高，也没有发现 DNA 脱靶，RNA 水平的脱靶大幅降低，是一款非常高效的双功能碱基编辑工具。

“与单独产生 C 到 T 碱基编辑的细胞相比，A/C 同时突变后分化的 HUDEP-2 细胞具有更高的 HBG 表达水平。” 该论文共同第一作者、华东师范大学生命科学学院博士生张晓辉解释说，这意味着 A&C-BEmax 这一新型双碱基编辑系统对于精准治疗β—血红蛋白病的巨大潜力。

“通过筛选不同基因型的单克隆细胞，实验也证明 A&C-BEmax 可以在单个碱基的维度分析 DNA 序列对于基因转录的影响。” 该论文共同第一作者、华东师范大学生命科学学院博士生朱碧云补充说。

专家表示，该新型双碱基编辑工具在基因治疗、物种改良、分子进化、疾病模型制作、耐药性筛选等方面意义重大。

源井生物是海外归国人员和生物科技领域行业精英联合创建的高科技企业，坐落于广州高新技术产业的示范基地——科学城。源井生物拥有1000平方的实验室和办公区域，包含基因编辑技术平台，细胞生物学技术平台和斑马鱼研究技术平台。源井生物是以提供基因编辑载体/病毒/细胞，原代细胞和斑马鱼相关产品及服务的高科技企业，旨在为客户提供更好的细胞或动物水平研究的基因编辑工具。

让基因编辑更简单，是源井生物的企业目标。CRISPR-U™是源井生物自主研发的基因编辑技术（基于CRISPR / Cas9技术），CRISPR-U™技术比普通CRISPR/Cas9技术的基因切割效率更高，同时可以大幅度提升同源重组效率，轻松实现细胞和动物水平的基因敲除（KO）、基因点突变（PM）和基因敲入（KI）。利用CRISPR-U™的技术优势，源井生物已成功在超过70种细胞系上实现基因编辑。

CRISPR-B™是源井生物在基于Red/ET重组系统和CRISPR/Cas9基因编辑系统基础上，通过自主研发优化基因编辑载体和基因编辑流程，在基因编辑效率和准确性均远高于传统方法的一项创新性技术。该技术可以广泛应用于细菌和真菌的基因编辑，轻松实现细胞和动物水平的基因敲除（KO）、基因点突变（PM）和基因敲入（KI）。源井生物拥有超过400种的原代细胞产品，包括人、大鼠和小鼠等不同物种、不同组织来源的上皮细胞，内皮细胞，平滑肌细胞和成纤维细胞等，同时针对每种细胞均可以提供严格的质量鉴定报告，产品已广泛应用到知名科研院所和制药企业。

一、基因编辑技术平台
——聚焦于CRISPR-U™和CRISPR-B™基因编辑技术的应用
1、平台可提供各类型的基因编辑载体，应用于不同生物的基因编辑；
2、平台可提供多类型的病毒包装，包括慢病毒，腺病毒和腺相关病毒等相关服务；
3、平台可提供高质量的基因敲除，基因点突变和基因敲入稳转细胞株技术服务。

二、细胞生物学技术平台
——聚焦于原代细胞的科研工具供应商
1、平台可提供超过400种原代细胞研用细胞库；
2、平台可提供不同细胞类型所需要的培养方案和相关培养产品；
3、平台可提供细胞分离，提取，鉴定等常规细胞生物学技术服务。
务实，高效，坦诚和守信是源井生物的企业准则，我们立志于服务好每一位选择源井，信任源井的客户，为客户提供有价值的产品和服务而不懈努力。