新方法成功將長基因“快遞”到目標(biāo)細(xì)胞
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科技日報深圳1月28日電 (記者羅云鵬)記者28日從中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院獲悉,該院路中華研究員團(tuán)隊聯(lián)合北京大學(xué)第一醫(yī)院教授姜玉武團(tuán)隊,歷時5年成功攻克基因治療領(lǐng)域利用腺相關(guān)病毒載體(以下簡稱“AAV”)高效遞送長基因難題,提出名為“AAVLINK”的新型基因遞送方法,成功實現(xiàn)了11kb(DNA片段長度單位千堿基對)長基因的安全高效遞送,有望推動孤獨癥、癲癇等疾病的基因治療技術(shù)發(fā)展。相關(guān)成果1月28日在線發(fā)表于國際權(quán)威期刊《細(xì)胞》。
路中華介紹,近年來,學(xué)術(shù)界和醫(yī)學(xué)界采用修復(fù)、替換或抑制致病基因等基因治療技術(shù),為一些罕見病找到了新的治療方法。使用基因治療技術(shù)的關(guān)鍵,就是要通過特定的“快遞車”將人工設(shè)計的治療性基因“送”到目標(biāo)細(xì)胞中,“就像快遞車運送貨物一樣”。
但單個AAV“快遞車”最多只能遞送4.7kb基因,與孤獨癥、癲癇等疾病相關(guān)的致病基因都超過了這一長度,這就限制了基因治療技術(shù)在這些領(lǐng)域的使用。
“我們把長基因分成兩段或三段,分別裝進(jìn)兩個或三個‘快遞車’中,再給這些‘車’裝上‘導(dǎo)航’。等到分別進(jìn)入目標(biāo)細(xì)胞后,這些‘車’能夠很快找到對方的位置,高效連接到一起,拆分的基因片段就能完整地發(fā)揮作用。”路中華說。
研究團(tuán)隊通過“AAVLINK”策略,將長基因分成兩段或三段,分別裝進(jìn)兩個或三個AAV“快遞車”中,再給“快遞車”裝上“導(dǎo)航”。等進(jìn)入細(xì)胞后,這些“快遞車”能快速找到對方,讓拆分的基因高效連起來,并表達(dá)出完整的功能。
研究表明,該技術(shù)在多種細(xì)胞中能夠高效重構(gòu)大片段基因,且不產(chǎn)生截斷蛋白,重組效率顯著優(yōu)于傳統(tǒng)方法。動物實驗顯示,該技術(shù)成功重構(gòu)并恢復(fù)了孤獨癥致病基因Shank3和癲癇致病基因SCN1A的完整功能,有效改善了相關(guān)模型小鼠的行為和癲癇表型。
此外,團(tuán)隊還構(gòu)建出AAV長基因遞送載體工具庫。該平臺涵蓋了5種基因編輯工具,193個長度超過4kb的人類致病長基因,實現(xiàn)超過11kb的長基因高效重組與遞送。
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