子科生物報(bào)道：

加利福尼亞大學(xué)圣地亞哥分校的研究人員使用基于CRISPR的新技術(shù)為潛在的新型基因治療奠定了基礎(chǔ)。

由加州大學(xué)圣地亞哥分校的博士后學(xué)者Zhiqian Li領(lǐng)導(dǎo)的研究工作通過(guò)果蠅和人類細(xì)胞實(shí)驗(yàn)，證明了可以設(shè)計(jì)新的DNA修復(fù)機(jī)制來(lái)解決衰弱性疾病和受損細(xì)胞狀況的影響。

科學(xué)家開發(fā)了一種新穎的遺傳傳感器，稱為“ CopyCatcher”，該傳感器利用基于CRISPR的基因驅(qū)動(dòng)技術(shù)來(lái)檢測(cè)，在該實(shí)例中，遺傳元件從果蠅體內(nèi)的一個(gè)染色體精確復(fù)制到另一個(gè)染色體。

這一發(fā)現(xiàn)公布在Nature Communications雜志上。

文章通訊作者Ethan Bier說(shuō)：“這些研究為新型基因治療提供了明確的原理證明，其中一種突變基因的一個(gè)拷貝可以從該基因的部分完整的第二個(gè)拷貝中修復(fù)?！?/p>

在基因組中將突變基因固定在其正常環(huán)境中是不同于當(dāng)前基因治療方法一種策略，在現(xiàn)有的基因治療策略中，基因的替代拷貝被置于基因組的不同位置上，并充當(dāng)粗略的“補(bǔ)丁”。

Bier說(shuō)：“這種方法恢復(fù)了足夠的基因活性，在這些情況下，基因通常在原本應(yīng)該沉默的細(xì)胞中被激活，而在其他原本應(yīng)該沉默的細(xì)胞中則可能不被激活?！?/p>

如果可以通過(guò)CopyCatchers在果蠅中檢測(cè)到果蠅中高效的精確體內(nèi)基因編輯的高效率，那么可以治療多種遺傳疾病，包括血液疾病，影響視力或聽力的疾病以及針對(duì)特定器官的疾病，例如肌肉營(yíng)養(yǎng)不良，囊性纖維化（肺和腎臟）和先天性心臟缺陷。

Li說(shuō)：“這種基因療法的修復(fù)形式是對(duì)現(xiàn)有方法的重大改進(jìn)，在現(xiàn)有方法中，功能基因的復(fù)制通常在人體的所有細(xì)胞中都被激活，但以異常的方式激活。”

盡管研究人員檢測(cè)到了在果蠅不同組織（眼睛，表皮和胚胎細(xì)胞）中活躍的三個(gè)基因中遺傳信息的高效復(fù)制，但是這種將信息從一條染色體復(fù)制到另一條染色體的能力在人類細(xì)胞中卻效率較低。

研究人員發(fā)現(xiàn)，在使用CRISPR對(duì)一條染色體進(jìn)行特定切割的人類細(xì)胞中，嚴(yán)格地確定另一條染色體可用于修復(fù)損傷，從而將遺傳元件精確復(fù)制到切割位點(diǎn)。此外，改善果蠅復(fù)制的措施也轉(zhuǎn)化為人類細(xì)胞中增強(qiáng)的復(fù)制，這表明進(jìn)一步的研究可能會(huì)提高人類體內(nèi)基因修復(fù)的效率。

CopyCatchers是根據(jù)細(xì)胞每個(gè)染色體有兩個(gè)副本這一事實(shí)而設(shè)計(jì)的。在其起始位置，CopyCatcher處于非活動(dòng)狀態(tài)，從而防止其產(chǎn)生紅色的熒光檢測(cè)器蛋白。但是，如果CopyCatcher將自己精確地復(fù)制到另一個(gè)染色體，則它可以使自己擺脫施加在原始元素上的約束，從而導(dǎo)致細(xì)胞發(fā)熒光。整個(gè)組織中列表的紅色熒光細(xì)胞分?jǐn)?shù)是精確CRISPR編輯頻率的定量指標(biāo)。之前人們認(rèn)為人體細(xì)胞對(duì)精確的CRISPR編輯具有相對(duì)的抵觸性，而令人驚訝的是，CopyCatchers揭示了整個(gè)人體細(xì)胞的潛在潛力，例如在眼睛和表皮中。

在接下來(lái)的計(jì)劃實(shí)驗(yàn)系列中，Li和Bier將使用CopyCatchers和相關(guān)系統(tǒng)來(lái)進(jìn)一步優(yōu)化糾正編輯的效率，并開發(fā)人類疾病的模型系統(tǒng)，增強(qiáng)該技術(shù)在基因治療應(yīng)用中的功效。