开发新的基因写入技术以获得更有效和安全的疗法

由Marc Güell博士领导的庞培法布拉大学(西班牙巴塞罗那)转化合成生物学实验室的一个国际多学科研究人员团队在科学杂志《自然通讯》上发表了一篇文章，展示了 Find Cut-and-Transfer 的潜力(FiCAT) 技术作为最先进的基因写入工具开发先进疗法，这些疗法在未来临床应用中更安全、更有效，用于治疗选择很少的遗传和肿瘤疾病患者。

自 2017 年以来，UPF 转化合成生物学实验室一直致力于将基因编辑和合成生物学应用于基因治疗。 FiCAT 技术是一项重要的科学突破，旨在克服当今用于基因组编辑和基因治疗的技术的当前局限性。

“随着新编辑工具的开发，人类基因组工程在过去十年取得了重大进展，但仍然存在技术差距，可以在几乎没有大小限制的情况下有效转移治疗基因”，该研究的主管 Marc Güell 博士评论道。学习。

在这项工作中，研究人员基于修饰蛋白 CRISPR-cas 和小猪 Bac 转座酶 (PB) 的组合开发了一种高效、精确的可编程基因写入技术，成功插入了大小片段。该研究的共同第一作者Maria Pallarès博士解释说：“CRISPR 在编辑小片段时以其精确性而著称。然而，转座酶允许我们以不受控制的方式插入大片段。我们结合了每项技术的精华”。

“通过这种方式，FiCAT 技术使我们能够将大的 DNA 片段精确地插入基因组中。这意味着我们可以为目前无法治疗的疾病开发治疗方案，例如杜兴氏肌营养不良症或某些遗传性失明病例，其中受影响的基因很大”，高级研究员Avencia Sánchez-Mejías博士断言与小组和工作的共同主管。

他们在人类和小鼠细胞系中测试了该技术，以最少的脱靶插入实现了 5-22% 的效率，并在小鼠模型的小鼠肝脏和生殖细胞中证明了体内靶基因转移。最后，他们对 FiCAT 进行了定向进化，并将效率进一步提高了 25-30%。“我们一直在逐步修改酶，以便它们获得我们正在寻找的功能，选择那些表现出更好功能的酶”，文章的共同第一作者Dimitrije Ivančić详细说明。“我们的工作是一个明显的例子，表明基因组编辑背景下的酶工程具有巨大潜力”，他总结道。