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“ 新一代CRISPER技术会更加普及与方便！”
经过修饰的病毒已经被证明是一种将CRISPR/Cas9基因编辑材料导入细胞核的便捷方法，但它们价格昂贵，难以规模化，而且有潜在毒性。现在，研究人员发现了一种非病毒的方法，效果更好。 01 — 愿闻其详（上） 大多数人都听说过CRISPR/Cas9，这是一种彻底改变生物医学研究的基因编辑技术。现在，研究人员发现了一种使用该技术的新方法，提高了编辑效率，并提供了一种修复DNA的新方法，为基因编辑工具箱增加了另一种工具。
CRISPR/Cas9技术改编自一种天然存在的基因组编辑系统，细菌将其用作免疫防御。当细菌被病毒感染时，它们“切断”一小段病毒的DNA，并以一种被称为CRISPR阵列的特殊排列方式将其插入自己的DNA中。这意味着病毒可以在以后被识别出来，如果它再次入侵细菌，就可以被消灭。
人类的基因编辑依赖于Cas9酶，它在CRISPR的引导下“剪掉”DNA片段。通过称为同源定向修复的过程，可以用类似的(同源的)但改进的DNA模板替换被移除的部分，该过程启动细胞的自然DNA修复机制。由于病毒在进入细胞时的有效性，经过修饰的病毒通常被用来将模板DNA传递到细胞核。
02 — 愿闻其详（下） 现在，来自加州大学圣巴巴拉分校的研究人员已经开发出一种非病毒传递系统，可以提高CRISPR/Cas9基因编辑能力的效率，并大大提高同源定向修复的效率。用于基因编辑目的的病毒价格昂贵，难以规模化，而且对细胞有潜在毒性。因此，研究人员着眼于开发一种替代递送方法，将链间交联添加到同源定向修复模板中。
DNA两条螺旋链的分离对于复制和转录等细胞过程至关重要。链间交联(ICLs)是一种有毒的DNA损伤，它将这些链系在一起，抑制分离，从而抑制转录和复制。许多癌症化疗产生icl，阻止癌细胞的复制。研究人员发现，将icl添加到同源定向修复模板中所造成的损伤实际上提高了基因编辑成功的可能性，并刺激了细胞修复。
该研究的通讯作者克里斯·理查森说:“基本上，我们所做的就是提取模板DNA并破坏它。”“事实上，我们已经以我能想到的最严重的方式破坏了它。细胞不会说，'嘿，这是垃圾;让我把它扔掉。’细胞实际上说的是，'嘿，这看起来很棒;让我把它插入我的基因组。’”他们发现，与非交联对照相比，使用icl可将基因编辑活性提高三倍。随着编辑活动的增加，研究人员预计会看到更多的错误;相反，他们没有看到突变频率的增加。
理查森说:“我们认为发生的事情是细胞检测并试图修复我们添加了这种交联的受损DNA。”“在这样做的过程中，它会延迟细胞通过一个检查点，在那里它通常会阻止这种重组过程。因此，通过延长细胞进行这种重组所需的时间，就更有可能完成编辑。”重组是DNA片段断裂和修复(重组)以产生新版本的DNA序列(等位基因)的过程。
研究人员说，他们的新基因编辑方法将在实验室环境中用于开发更有效的疾病模型，为更好的临床和治疗干预打开大门。该研究的主要作者汉娜·加塞米(Hannah Ghasemi)说:“我们可以更有效地敲除基因，并将一些东西插入基因组，从而在实验室环境中研究人体外的系统。” |
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