Prime Editing是一種基於CRISPR Cas系統的改進基因編輯技術，以更高的精度和更低的錯誤率，在基因組的靶位點實現精確的片段插入、刪除和任意鹼基替換。 Prime Editing 一經問世，就引起了眾多科研人員的廣泛關注，對遺傳性疾病、基因突變疾病和癌症進行了廣泛的研究，例如通過編輯患者的細胞基因組來糾正致病突變基因，從而遺傳疾病，或者通過編輯癌細胞基因組中的致癌基因來阻止其生長和擴散。 本文精選三篇關於Prime Editing臨床**的文章進行解讀，為大家帶來Prime Editing的最新研究趨勢。 埃迪·吉恩。
一Prime Editing 有助於地中海貧血**，並且可以在不脫靶的情況下對HEK293T細胞進行測序
原文鏈結：地中海貧血是由血紅蛋白（HGB）亞基基因（HBB）單基因突變引起的造血疾病，導致球蛋白表達異常。 到目前為止，已經鑑定出300多個地中海貧血等位基因，其中內含子點突變是最常見的型別，導致異常剪接位點的啟用。
本研究使用：prime editor version 3 (pe3)在人地中海貧血IVS-II-654突變（C>T）小鼠模型中進行基因修飾，並將PE3成分顯微注射到IVS-II-654小鼠受精卵中以產生突變編輯小鼠。 IVS-II-654的基因組測序結果顯示，PE3的編輯效率為1429%；RT-PCR分析顯示，PE3誘導的基因編輯恢復了球蛋白mRNA的正常剪接地中海貧血症狀的綜合表型分析顯示，校正後的IVS-II-654小鼠與野生型小鼠具有相同的正常表型。
研究人員構建了含有Cas9、報告基因增強綠色螢光蛋白（EGFP）和sgRNA的質粒，並將靶向不同位點的兩種質粒PEG和NI轉移到人HEK293T細胞中，選擇PEG和NI最有可能在人類基因組中產生插入缺失的三個脫靶位點進行深度測序，對PEGRNA（PEG）和Nick SGRNA （NI）進行脫靶分析。 結果顯示效率為 035%，表明PE3介導的基因**策略對地中海貧血IVS-II-654突變具有良好的人類基因組安全性。
圖1 通過Prime Editing系統進行準確高效的基因編輯** 地中海貧血。
第二CRISPR-Cas9敲除HPScs危急遺傳學得到顯著改善pe系統編輯效率
原文鏈結：人類多能幹細胞（HPSC）的精確基因組編輯在遺傳疾病建模和體外幹細胞方面具有潛在的應用**。 與完全分化的體細胞不同，HPSC具有獨特的細胞特性，可以保持基因組的完整性，因此需要更高的基因編輯工具Prime Editing的精度和效率。
研究人員使用CRISPR-Cas9技術來鑑定MMR通路中的關鍵蛋白質msh2、msh3 和 msh6敲除純合基因（分別為 M2KO、M3KO 和 M6KO）。，這反過來又會干擾或降低 MUTS 和 MUTS 複合物的功能複合體活動的強度決定了主要編輯hpscs編輯效率。MSH2缺失顯著提高了Prime Editing在鹼基錯配和1 10 bp IDL（Indel迴圈）中的編輯效率。MSH3缺失提高了Prime Editing在3 10 bp IDL中的編輯效率;MSH6 缺失提高了 Prime Editing 在鹼基錯配 1 3 bp IDL 中的編輯效率Prime Editing System 淘汰 MSH2、MSH3 和 MSH6hpscs整體編輯效率提公升50倍MShS2、MSH3和MSH6蛋白的缺失僅對HPSCs的多能性有輕微影響，保持了與野生型細胞相似的多能性。
圖2 MSH2、MSH3和MSH6蛋白的缺失提高了HPSCS中Prime Editing System的編輯效率。
第三PEMAX點突變的間充質幹細胞變成**遺傳性原發性性腺功能減退症新方向
原文鏈結：遺傳性原發性性腺功能減退症（HPH）是由促黃體激素絨毛膜促性腺激素受體（LHCGR）的基因突變引起的，LHCGR是一種與間質細胞中睪酮合成相關的激素，通常會損害男性的性發育和精子發生。
研究人員建立了一種新的基於HPH患者相關基因突變的點突變（LHCGRW495X）小鼠模型通過慢病毒給藥PEMAX系統成功糾正了LHCGRW495X點突變小鼠間充質幹細胞（SLC）的體內突變，並有效再生分化為間充質細胞，恢復睪酮生成，重啟性發育，恢復精子發生，產生可育後代，7天內平均矯正率為1167%，14天內平均修正率為2342%，5個潛在的脫靶位點被靶向進行深度測序，未觀察到可檢測到的脫靶編輯。 研究人員發現，LHCGRW495X小鼠的轉基因SLCS可以在體外分化為功能性間充質細胞，並且將體外培養的間充質幹細胞移植到LHCGRW495X點突變小鼠中可顯著改善HPH症狀。 未來，通過SLCS實現人類HPH人源化是有希望的。
圖3 PEMAX系統在W495X-SLCs中編輯效率高，未觀察到脫靶基因。