CRISPR突破性技術：替換整個編碼序列，同時保留關鍵的調控元件

嚴重聯合免疫缺陷(SCIDs)是一組使人衰弱的原發性免疫缺陷疾病，主要由破壞t細胞發育的基因突變引起。SCID還可以影響b細胞和自然殺傷細胞的功能和計數。如果不及時治療，SCID在生命的**年就會致命。SCID患者的傳統治療包括同種異體造血干細胞移植(HSCT)，但尋找相容供體的挑戰和潛在的并發癥，如移植物抗宿主病(GVHD)，對這種方法構成了重大障礙。

隨著基因組編輯(GE)的出現，特別是使用CRISPR-Cas9技術，一種突破性的解決方案已經出現。這項前沿的基因治療研究為許多遺傳疾病如SCID帶來了希望。CRISPR-Cas9系統在DNA中產生特定位點的雙鏈斷裂，從而實現精確的基因編輯。修復過程可以破壞一個特定的基因，也可以糾正它，幾乎可以針對基因組中的任何基因。這一發展為廣泛的基因組疾病的治療干預打開了大門。

作為一種有前途的基因組編輯方法，CRISPR-Cas9同源定向修復(HDR)介導的GE，提供了精確基因插入的潛力。在某些SCID亞型中，HSCT的替代方法可能涉及傳統的CRISPR-Cas9 hdr介導的基因插入，但它具有固有的風險，特別是在RAG2-SCID等病例中。RAG2是淋巴細胞發育過程中參與DNA切割的核酸酶，CRISPR-Cas9 hdr介導的基因插入可能導致RAG2核酸酶活性失控和有害的結構變異。

作為回應，以色列巴伊蘭大學的研究人員提出了一種新的替代策略，稱為GE x HDR 2.0:發現和替換。今天發表在《自然通訊》上的一篇論文概述了這種方法，它將CRISPR-Cas9介導的基因組編輯與重組腺相關血清型6 (rAAV6) DNA供體載體結合起來，在保留調控元件的同時精確地替換RAG2編碼序列。這種策略也可以應用于其他具有致病突變熱點區域的基因。

Bar-Ilan大學Goodman生命科學學院的Ayal Hendel博士強調說:“我們的創新取決于一個關鍵的見解:為了有效地觸發CRISPR-Cas9 hdr介導的GE進行精確的編碼序列替換，必須將遠端同源臂從切割位點分離出來，并將其與需要替換的片段的下游序列對齊。在這個過程中，延長供體的遠端同源臂長度是至關重要的。通過保留內源性調控元件和內含子序列，我們的方法忠實地再現了自然基因表達水平，從而降低了基因表達不受調控的相關風險。這項突破性的技術包括替換整個編碼序列或外顯子，同時保留關鍵的調控元件，為RAG2-SCID患者帶來了希望，并為治療各種其他遺傳疾病帶來了希望。”

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