德州大学西南医学研究中心研究员利用新的基因编辑酶CRISPR-Cpf1在实验室了人类细胞和老鼠体内的杜氏肌营养不良。

该研究组过去使用原有的基因编辑系统CRISPR-Cas9纠正患有此病的老鼠模型和人类细胞内的杜氏肌缺陷。在目前的研究中，他们使用一种新的基因编辑系统，用于修复老鼠模型和人类细胞中的缺陷。

“我们研究了最常见的导致杜氏肌营养不良的患者细胞。我们在体外对它们进行纠正，以恢复细胞内缺失的抗肌营养不良蛋白。这项研究提供给了我们CRISPR工具箱中一个很有潜力的工具，” Wellstone肌肉萎缩联合研究中心、Hamon再生科学和医学中心主任、分子生物学主席Eric Olson博士说。该研究发表于Science Advances杂志。

CRISPR-Cpf1在很多关键方面不同于CRISPR-Cas9。Cpf1比Cas9酶小很多，这就使之更容易包装到病毒内，因此也更加容易进入肌细胞。

与Cas9 相比，它也能识别不同的DNA序列。就其实用性而言，它提供了更大的灵活性。“有一些基因很难用Cas9编辑，但是更容易用Cpf1修饰。因为这两种蛋白质有不同的生化性质，能识别不同的DNA序列，所以这些特性能为基因编辑创造更多的选择，”先天性心脏缺陷研究杰出教授Olson博士说。

“通过敲除突变区域或精确修复突变基因，CRISPR-Cpf1介导的基因编辑不仅纠正了杜氏肌萎缩症突变，而且还改善了肌肉收缩能力和强度，”分子生物学教授、Hamon再生科学和医学研究中心副主任、Rhonda Bassel的合著者Duby博士说。

杜氏肌营养不良症是由体内一个最长基因突变所引起的。当肌营养不良蛋白基因出现DNA错误时，身体不能生产肌营养不良蛋白。由于发生突变的肌营养不良蛋白基因有很大的空间，那么基因编辑治疗的弹性便变得十分关键。

美国疾病防控中心的研究显示，每5000个男孩中就有1个患杜氏肌营养不良症。杜氏肌营养不良症是一种渐变性疾病。它能影响用于行动的肌肉和心肌。患这种病的病人通常在30岁以前便因为心脏衰竭而死亡。

“CRISPR-Cpf1基因编辑可以应用于大量肌营养不良蛋白基因突变。我们的目标就是永远纠正这种严重疾病的潜在遗传因素。这项研究将会使我们离实现这个目标更近一步。”Olson博士说。

“CRISPR-Cpf1 在输送进入肌细胞等很多关键方面都不同于CRISPR-Cas9，”Olson博士实验室研究生、该研究第一作者Yu Zhang说。

原文出处：Yu Zhang et al. CRISPR-Cpf1 correction of muscular dystrophy mutations in human cardiomyocytes and mice. Science Advances DOI: 10.1126/sciadv.1602814

来源 生物谷