线粒体|细胞“能量工厂”病了难根治? 细菌毒素助“基因剪刀”精准发力( 二 )
DddA对哺乳动物细胞来说是有生物毒性的 。为了避免这种毒性,研究人员想出的办法是把DddA一拆两半,变成两个没有活性的部分,进行编辑后让两部分重组恢复脱氨活性;然后再将设计好的TALE蛋白与半个DddA相连,这样DddA们就能够在编辑位点重逢了 。
如何让组合好的DddA进入线粒体,倒是不难解决 。此前的一系列研究成果表明,可以利用线粒体的蛋白质吸收机制,穿过线粒体的双层膜 。DddA作为一种胞苷脱氨酶,它能够实现胞嘧啶、尿嘧啶转换的一系列操作 。
为了使DddA的作用不被干扰,研究团队还要再加上尿嘧啶糖基化酶抑制剂,等到下一轮DNA复制,它就可以和腺嘌呤互补而不是和鸟嘌呤互补 。从实验数据来看,加入抑制剂后,编辑效率提高了8倍 。
动物疾病模型往往是药物研发必需的工具 。在该线粒体基因编辑技术之前,由于不能对线粒体基因进行精准的改造,因而无法获得相应的动物疾病模型,大大阻碍了线粒体相关疾病的药物的研发 。
“这一技术的应用,将使动物疾病模型建立成为可能,加快药物的研发 。”孔令洁告诉采访人员,同时,随着基因治疗的发展,以此项技术为基础的基因治疗药物,可能成为根治线粒体疾病的有效方法 。
“基因治疗是有望治愈线粒体DNA突变导致的疾病的重要方法 。”毕蕊说,随着线粒体DNA编辑工具的发展,可以在局部病变组织中将突变的DNA修复成正常的野生型DNA,对局部组织进行基因编辑,既可以避免直接对胚胎基因编辑带来的伦理问题和安全性问题,又可以直接针对病灶组织进行快速高效的基因治疗,惠及更多患者 。
此前,刘如谦曾对《自然》杂志表示,这项研究因还有其他问题需要研究,距离应用到临床还有很长的路要走 。但短期来看,科学家们可通过利用该技术生成动物模型,来研究线粒体突变的影响 。
【编辑:罗攀】
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