Nature子刊：超小型Cas9酶助力精准基因编辑
2017-02-27 佚名 药明康德
ToolGen是一家专门从事基因编辑技术研发的韩国生物技术公司，近日公布了空肠弧菌Cas9 (CjCas9)——这一迄今为止最小的Cas9酶同源物——用于在体内基因编辑及其治疗潜力的激动人心的研究成果，发表于《自然》子刊《Nature Communications》上。该研究显示，将CjCas9的基因和sgRNA序列包装到单个腺相关病毒（AAV）载体中，可用于体内的基因编辑操作。另一方面，在体外实
ToolGen是一家专门从事基因编辑技术研发的韩国生物技术公司，近日公布了空肠弧菌Cas9 (CjCas9)——这一迄今为止最小的Cas9酶同源物——用于在体内基因编辑及其治疗潜力的激动人心的研究成果，发表于《自然》子刊《Nature Communications》上。
该研究显示，将CjCas9的基因和sgRNA序列包装到单个腺相关病毒（AAV）载体中，可用于体内的基因编辑操作。另一方面，在体外实验中，CjCas9在对人类或小鼠基因组中的靶点进行高度选择型的切割，体现出了精确的基因编辑和手术潜力。通过AAV递送的CjCas9，可在小鼠肌细胞和视网膜色素上皮细胞（RPE）中诱导靶向突变，且无脱靶效应。
研究者将上述AAV注入小鼠眼球内，使得CjCas9在RPE细胞中对Vegfa或Hif1a基因靶向引入插入和缺失突变，使得这两种与新生血管生成的基因表达量下降，进而显著削弱了由激光诱导的脉络膜新生血管形成(choroidal neovascularization)。脉络膜新生血管形成是指眼球中脉络膜上的毛细血管增殖，多见于黄斑部，因而会损害中心视力。这表明，使用CjCas9基因编辑技术有望被开发成为是老年黄斑变性(AMD)的新治疗选择，而AMD则是成人失明的主要原因之一。
▲脉络膜新生血管形成示意图（图片来源：《Surv Ophthalmol》）
文章作者之一、ToolGen的研究总监Seokjoong Kim博士评论说：“尽管CRISPR / Cas9基因组编辑技术近来取得了很大进展，但由于大部分Cas9基因尺寸较大，人们很难将它与sgRNA基因一起包装到像AAV这样的常见病毒载体内。若将Cas9基因分割成多段，然后分装到多个AAV载体内，则不是理想的递送方法，因为会降低最终产生的酶的活性。然而，我们利用了CjCas9这一长度明显小于其他常用Cas9的基因，成功克服了这些难题。我们对从这项研究获得的结果非常满意，并坚信这些数据可以作为进一步探索CRISPR / Cas9领域的基础。”
▲ToolGen正在开发中的基因编辑治疗方案（图片来源：ToolGen公司官网）
文章通讯作者、国立首尔大学的Jeong Hun Kim教授表示：“这项工作显示了将CRISPR / Cas9技术用于眼病治疗的希望。我们期待，通过体内靶向基因编辑以调节新生血管形成的成功案例，能够扩展到其他疾病模型和大型动物上，以助力新型疗法开发。此外，通过建立一套有效的眼球内基因编辑流程，我们可以扩大目标适应症，包括多种罕见病。”
原始出处：
Eunji Kim, Taeyoung Koo, Sung Wook Park,et all.In vivo genome editing with a small Cas9 orthologue derived from Campylobacter jejuni.Nature Communications 8, Article number: 14500 (2017).doi:10.1038/ncomms14500
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