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《Nature》发文:基因编辑猪肾跨物种移植存活两年
随着医学科技的进步,器官移植已成为挽救众多生命的重要手段。然而,供体器官的短缺一直是制约其发展的难题。异种移植,即将动物器官移植给人类,被视为解决这一问题的潜在方案。近日,美国eGenesis公司的研究团队在猪肾异种移植领域取得了重要突破。在之前的研究中,eGenesis的研究团队对尤卡坦迷你猪进行了深入的基因组编辑。他们进行了69处精确修改,目的是敲除可能导致排异的聚糖抗原基因,并让人类转基因过表达,以减少灵长类免疫系统的攻击。此外,为了预防可能的病毒传播,猪逆转录病毒基因的所有拷贝也被失活。在一项具有里程碑意义的实验中,研究团队将一个经过基因工程改造的猪肾成功移植到了一个食蟹猴体内。食蟹猴
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《Cell》基因编辑的突破:基于AsCas12f的10倍效率基因组编辑工具
到目前为止,你可能听说过CRISPR,这是一种基因编辑工具,它使研究人员能够替换和改变DNA片段。就像基因裁缝一样,科学家们一直在尝试“剪掉”使蚊子成为疟疾携带者的基因,改变粮食作物,使其更有营养、更美味,近年来还开始进行人体试验,以克服一些最具挑战性的疾病和遗传疾病。CRISPR改善我们生活的潜力是如此惊人,以至于在2020年,研究人员詹妮弗·杜德纳(Jennifer Doudna)和艾曼纽尔·查彭蒂耶(Emmanuelle Charpentier)获得了诺贝尔化学奖,他们开发了最精确的CRISPR-Cas9工具。但即使是Cas9也有局限性。将遗传物质传递到宿主细胞的常用方法是使用修饰过的病
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Blood:通过基因编辑创建了儿童白血病模型
b细胞急性淋巴母细胞白血病(B-ALL)是儿童最常见的癌症之一。虽然B-ALL的生存率一般在80%以上,但部分B-ALL亚型预后较差,离这个数字还有很大距离。这是包含MLL和AF4基因融合的B-ALL的例子,其存活率低于40%,并且还没有一个可靠的模型可以让研究人员彻底研究它们。由加泰罗尼亚政府CERCA中心Josep Carreras白血病研究所的Pablo mensamudez博士领导的一个科学小组刚刚展示了第一个能够在患者身上表现出疾病行为的细胞模型。这项研究由Josep Carreras研究所的Clara Bueno博士和西班牙国家癌症研究中心(CNIO)的Raúl Torres-Ru
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Cell:一种小而强大的基因编辑工具
日本科学家近日开发出一种新的基因编辑工具,有望为遗传病患者带来更好的治疗。这种工具是一种名为AsCas12f的酶,它经过改造后与基因编辑常用的Cas9酶具有相同的功效,但大小只有三分之一。体积小巧意味着人们可将更多的东西包装到载体病毒并递送到活细胞中,使得基因编辑更有效。这篇题为“An AsCas12f-based compact genome-editing tool derived by deep mutational scanning and structural analysis”的论文于9月29日发表在《Cell》杂志上。研究人员创建了一个AsCas12f突变库,然后将精选突变组合在
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《Nature》CRISPR敲除400多基因,解锁神经发育疾病相关基因关键功能
大脑发育是一场精心编排的舞蹈。神经元发展出专门的功能,并以微小的跳跃,在大脑中移动到正确的位置。通过由此产生的网络传递的化学信号使动物能够思考、感觉和生活。然而,在神经发育障碍(NDD)中,DNA中的数百个突变可以中断这一过程。但科学家们仍然不知道这些突变是如何中断神经元的精确分化或迁移模式的。直接在胚胎或新生儿中研究这些缺陷太危险了,而且其他动物模型可能会偏离人类的发育。在《Nature》杂志上发表的一项新研究中,斯坦福大学的神经科学家 Sergiu Pașca和他的团队将组装体技术与CRISPR基因编辑结合起来,确定了神经发育疾病基因在典型大脑发育过程中的作用,以及当它
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Nature:利用CRISPR同时在单个动物的细胞中敲除几十个基因!
追踪疾病遗传原因的一种行之有效的方法是敲除动物体内的单个基因,并研究其对生物体的影响。但问题是,对于许多疾病来说,病理是由多个基因决定的。这使得科学家们很难确定其中任何一种基因在多大程度上与这种疾病有关。要做到这一点,他们必须进行许多动物实验——每一种基因修饰都要进行一次实验。由苏黎世联邦理工学院生物系统科学与工程系生物工程教授Randall Platt领导的研究人员现在已经开发出一种方法,可以极大地简化和加快实验动物的研究:使用CRISPR-Cas基因剪刀,他们同时在单个动物的细胞中进行几十个基因改变,就像打马赛克一样。虽然每个细胞中不超过一个基因被改变,但器官内的各种细胞以不同的方式被改变
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科学家成功地对活体动物的单个细胞进行基因改造
一种已被证实的追踪疾病遗传起源的方法是敲除动物体内的单个基因,并研究这对生物体的影响。问题在于,对于许多疾病来说,病理是由多个基因决定的,这使得科学家们试图确定任何单一基因对疾病的影响的任务变得复杂。要做到这一点,他们必须进行许多动物实验——每一种期望的基因修饰都要进行一次实验。由巴塞尔苏黎世联邦理工学院生物系统科学与工程系生物工程教授Randall Platt领导的研究人员现在已经开发出一种方法,可以极大地简化和加快实验动物的研究:使用CRISPR-Cas基因剪刀,他们同时在单个动物的细胞中进行几十个基因改变,就像马赛克一样。虽然每个细胞中不超过一个基因被改变,但器官内的各种细胞以不同的方式
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CRISPR核酸检测新应用:MPXV-CRISPR诊断试纸条高度准确且“比任何其他方法更快”
在《The Lancet Microbe》期刊上发表的一项合作研究中,由Peter Doherty感染与免疫研究所(Doherty研究所)和WEHI (Walter and Eliza Hall医学研究所)领导的科学家团队介绍了MPXV-CRISPR——一种强大的诊断工具,能够在临床样本中检测MPXV,具有高度的准确性,并且由于CRISPR技术的力量,其速度比任何其他方法都要快。这是澳大利亚第一个基于CRISPR的诊断方法,专门针对MPXV中发现的基因序列。研究背景解读Mpox(以前称为猴痘)是由猴痘病毒(MPXV)引起的人畜共患疾病。MPXV是一种大的双链DNA病毒(约197 kb),属于正
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Nature发布新的AAV CRISPR筛选方法,促进致病基因的研究
苏黎世联邦理工学院(ETH Zurich)领导的研究团队利用腺相关病毒(AAV)开发出一种用于体内CRISPR筛选的新平台,有助于更好地了解致病基因及其在各种细胞中的表型。研究人员于9月20日在《Nature》杂志上发表了这一新成果。他们将这种名为AAV-Perturb-seq的技术应用在小鼠模型中,以了解DiGeorge综合征相关基因的表型。DiGeorge综合征又被称为22q11.2微缺失综合征,由22号染色体上一个小片段的缺失引起。发病率大约为1/4000,通常会导致心脏问题、免疫缺陷和认知问题等症状。研究人员指出,目前的CRISPR筛选方法主要使用慢病毒,仅限于体外应用,而且只适用于这
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CRISPR制造出了造出不受科学限制的蛛丝
科学家通过转基因CRISPR技术培育出了首条全长的蜘蛛丝。这一成就消除了生产具有高抗拉强度的轻质材料的障碍。它有可能取代蜘蛛丝取代尼龙等商业合成纤维,以对环境负责和可持续的方式促进生态文明的发展。该研究论文于2023年9月20日发表在细胞出版社的《Matter》杂志上。在不影响生产力的前提下建设生态文明,需要发展绿色、环保、可持续的超高强度韧性材料。尽管近年来高分子纤维科学技术取得了显著的进步,但仍然需要真正的高强度和超韧的高级纤维。不幸的是,这两种性能之间的折衷存在于商业合成纤维中,因为目前的理论表明,工程材料的韧性和拉伸强度的性能是相互排斥的。例如,在众所周知的聚酰胺纤维凯夫拉和尼龙之间可
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日本科学家开发出更安全的基因编辑技术NICER
CRISPR/Cas9基因编辑技术的出现让研究人员能够精准地改变生物体DNA,从而修复那些导致遗传疾病的突变。然而,它的治疗应用受到限制,因为DNA双链断裂和外源DNA的随机插入可能会导致非预期的基因组改变。最近,日本大阪大学领导的研究团队开发出一种新的基因编辑技术,它与CRISPR/Cas9一样高效,同时还能大大减少这些非预期的突变。这种新技术名为NICER,它利用切口酶(nickase)在单条DNA链上产生多个小切口。这篇题为“Inducing multiple nicks promotes interhomolog homologous recombination to correct
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基因组编辑的新里程碑:首例碱基编辑临床试验
碱基编辑技术的独特之处在于,它比现有的基因编辑技术更为精确。该技术能够对DNA或RNA上的特定碱基对进行编辑修改,从而更精准地修复基因中的错误。在最新的临床试验中,科研人员已经将这种先进的基因编辑技术用于治疗白血病患者。这一开创性的试验由Beam Therapeutics公司负责实施,该公司专注于碱基编辑技术的研发和应用。在试验过程中,科研人员对患者的免疫细胞进行了基因编辑,使其能更好地靶向和摧毁肿瘤。这是碱基编辑技术在人类身上的首次应用,标志着基因编辑领域的一大突破。相比现有的基因编辑疗法,如利用CRISPR-Cas9系统进行的疗法,碱基编辑的优势在于其具有更高的特异性和潜在的安全性。CRI
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DnaQ在CRISPR‒Cas系统中的作用
2023年8月,生物治疗国家重点实验室陈强研究员/余雅梅副研究员团队联合苏昭铭研究员团队在The Innovation(IF:32.1)发表文章“DnaQ mediates directional spacer acquisition in the CRISPR‒Cas system by a time-dependent mechanism”,揭示DnaQ在CRISPR‒Cas系统中的作用提出了由DnaQ介导的“时间依赖”的Spacer整合机制,为基于CRISPR-Cas系统Spacer整合应用发展提供了理论基础。陈强研究员、余雅梅副研究员、苏昭铭研究员为该文共同通讯
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第一个遗传性阿尔茨海默病狨猴动物模型
研究人员目前正致力于描述和验证狨猴衰老和阿尔茨海默病的遗传、分子、功能和认知特征,这些特征与人类早发性疾病相关的基因突变相同。科学家们希望加快药物发现管道的步伐,重建未来转化研究的基础,同时克服现有临床前模型固有的局限性。皮特大学神经生物学教授、通讯作者Afonso Silva博士说:“我们雄心勃勃地想找到治疗阿尔茨海默病的方法。我们正在建立一个对阿尔茨海默病绒猴模型进行严格、微创的标准化测试的过程,并公开分享数据。”与一群近亲繁殖的啮齿动物相比,狨猴家族更适合模仿基因多样化的人类种群。由于狨猴的寿命比其他非人类灵长类动物短,研究人员可以在相对较短的时间内全面研究它们的衰老过程。如果让狨猴自然
来源:University of Pittsburgh
时间:2023-09-08
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国内首个体内CRISPR临床试验结果:实现小鼠病毒性角膜炎的完全治愈
由单纯疱疹病毒1型(HSV-1)感染引起的单纯疱疹病毒性角膜炎(HSK)是世界范围内单侧角膜失明的主要原因。据估计,每年有150万例HSK病例发生,其中4万例发展为严重视力障碍。三叉神经节(TG)是HSV-1在原发性急性角膜感染后在宿主中建立终生潜伏的地方,TG神经元中潜伏的HSV-1会重新激活导致反复感染。 2021年5月,上海交通大学系统生物医学研究院蔡宇伽研究员与复旦大学附属眼耳鼻喉科医院洪佳旭主任医师开发了名为HELP的瞬时靶向基因编辑技术实现了小鼠病毒性角膜炎的完全治愈【1】。HELP技术使用了蔡宇伽团队开发的类病毒载体(VLP),以mRNA的形式递送CRISPR-Cas9
来源:上海交大系统生物医学研究院
时间:2023-09-03
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Science子刊:针对所有血癌的免疫治疗策略
在今天发表在《科学转化医学》(Science Translational Medicine)杂志上的这项研究中,研究人员使用工程化的CAR - T细胞靶向CD45(一种存在于几乎所有血细胞,包括几乎所有血癌细胞上的表面标志物),由于CD45也存在于健康的血细胞中,研究小组使用CRISPR碱基编辑开发了一种称为“表位编辑”的方法,以克服抗CD45策略的挑战,否则会导致低血细胞计数,并有可能危及生命的副作用。早期的结果代表了表位编辑的概念验证,它包括改变一小部分目标CD45分子,使CAR - T细胞不能识别它,但它仍然可以在血液免疫系统中正常工作。“到目前为止,我们还没有工具来创建一种针对所有不同
来源:University of Pennsylvania School of Medicine
时间:2023-09-01
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Nature:利用CRISPR,终于弄清楚了一种独特的免疫细胞是如何识别并摧毁肿瘤的
γ-δT细胞是免疫系统中的一种特殊类型的细胞,在识别和杀死癌细胞方面非常有效。肿瘤中这些T细胞水平较高的癌症患者往往比那些水平较低的患者情况要好。但科学家们一直在努力弄清楚γ-δT细胞是如何识别癌细胞的,以及新的癌症疗法如何能够利用这些强大的免疫细胞。现在,Gladstone研究所和加州大学旧金山分校的研究人员已经确定了γ-δT细胞识别癌细胞的条件。这项研究发表在《自然》杂志上。Gladstone-UCSF基因组免疫学研究所所长、这项新研究的通讯作者Alex Marson博士说:“我们利用CRISPR基因组编辑的力量来获得基本的见解,从根本上了解了是什么能够让癌细胞被γ-δT细胞识别,这样它们
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NEJM新研究证明镰状细胞基因治疗有希望
发表在《新英格兰医学杂志》上的一项新研究表明,干细胞基因疗法可能为痛苦的遗传性血液疾病镰状细胞病(SCD)提供一种有希望的、可治愈的治疗方法。8月31日发表的一项新的临床试验的结果为支持基因疗法治疗镰状细胞病提供了新的证据。镰状细胞病主要影响有色人种。根据美国疾病控制和预防中心的数据,大约有10万美国人患有镰状细胞病。在美国,每365个出生的黑人婴儿中就有一个患有这种疾病,每16300个西班牙裔婴儿中就有一个患有这种疾病,这种疾病会导致终生疼痛、健康并发症和费用。直到最近,唯一的治疗选择是来自兄弟姐妹或匹配捐赠者的强化骨髓移植。但是其他的治疗方法正在出现。芝加哥大学医学院科默儿童医院是招募患者
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《Science》耶鲁研究人员发现治疗癌症的潜在新方法
耶鲁大学最近的一项研究表明,癌细胞中额外的染色体对肿瘤的生长至关重要。去除这些额外的染色体可以抑制肿瘤的形成。研究人员说,这些发现表明,选择性地靶向额外的染色体可能为治疗癌症提供了一条新的途径。这项研究最近发表在《Science》杂志上。人类细胞通常有23对染色体;额外的染色体被称为非整倍体。“例如,如果你观察正常的皮肤或正常的肺组织,99.9%的细胞会有正确数量的染色体,”耶鲁大学医学院外科助理教授、该研究的通讯作者Jason Sheltzer说。“但100多年前我们就知道,几乎所有的癌症都是非整倍体的。”然而,人们还不清楚额外的染色体在癌症中扮演什么角色——例如,它们是导致癌症还是由癌症引
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双CRISPR-Cas3系统恢复来自杜氏肌营养不良症患者的营养不良蛋白功能
京都大学的资深作者Akitsu Hotta说:“双CRISPR-Cas3是一种很有前途的工具,可以通过多外显子跳变诱导来诱导巨大的基因组缺失和恢复肌营养不良蛋白。”“我们希望这项研究能够启发治疗DMD患者和其他需要大量缺失的遗传疾病的新方法。”由于影响肌营养不良蛋白基因的突变模式存在显著差异,删除一小部分基因只能用于有限数量的DMD患者。例如,最常见的外显子51、53和45的单外显子跳跃分别适用于13%、8%和8%的DMD患者。多外显子跳变(MES)广泛适用于多种DMD突变模式。通过靶向抗肌营养不良蛋白基因的突变热点,估计外显子45至55的MES使60%以上的DMD患者受益。不幸的是,很少有技
来源:Cell Press
时间:2023-08-29