根據一項對小鼠的研究1,基因組編輯的替代品可以在不改變DNA序列的情況下降低影響膽固醇水平的基因的活性,並且這種活性會持續很長時間。
科學家通過改變每只動物的“表觀基因組”來實現這種效果,其特徵是一系列與DNA結合並影響基因活性的化學標籤。 **,靶向基因的活性降低並在研究小鼠中保持低水平11個月。
2023 年,首個依賴 CRISPR Cas9 編輯系統的基因組編輯**獲得批准,開創了一種包括靶向改變 DNA 序列在內的新醫學形式。 但2月28日發表在《自然》雜誌上的新發現支援了編輯某些疾病的表觀基因組的基本原理,從而避免了DNA鏈斷裂和不可逆改變帶來的一些風險。
加州大學戴維斯分校的表觀遺傳學家Henriette O.'“這只是乙個遠離切割DNA的時代的開始,”Geen說。 ”。這可以在不改變DNA的情況下改變與疾病相關的基因的表達,並可能提供一種方法。 ”
標記這個基因。
隨著細胞在發育過程中呈現出新的身份,其DNA上的化學標籤模式通常會發生變化。 例如,這些表觀遺傳改變可以告訴細胞表現為肝細胞而不是腦細胞。
這種一次性的“表觀遺傳學”**能控制膽固醇嗎?
經過十多年的工作,科學家們已經找到了如何修改基因組編輯工具以調整一些表觀遺傳標記的方法。 這使得在精確位置向 DNA 新增稱為甲基的化學標籤成為可能,例如,通過關閉基因,或從基因組中的基因座中移除甲基,以便開啟基因2。
荷蘭格羅寧根大學醫學中心的表觀遺傳學家瑪麗安·羅茨(Marianne Rots)表示,表觀遺傳編輯的臨床應用最初尚不清楚。 她說,研究人員擔心這種方法的特異性或有效性,以及其效果將持續多長時間。
基因組上的一根手指。
為了解決這些問題,義大利公尺蘭聖拉斐爾科學研究所的遺傳研究員Angelo Lombardo和他的同事使用了一種叫做鋅指蛋白的分子,它與CRISPR Cas9系統非常相似,可以被設計成與基因組中的特定序列結合。 該團隊設計了一種與PCSK9基因結合的鋅指蛋白,PCSK9基因是幾個現有高膽固醇**靶點的靶點。 然後,作者將他們的鋅指蛋白與三個參與將甲基連線到DNA的蛋白質片段融合在一起。
英國率先批准CRISPR**疾病:你需要知道的。
這種片段混合物是從一系列蛋白質中提取的,這些蛋白質在胚胎發育過程中發揮作用,並新增了甲基,以確保潛伏在基因組中的病毒序列(過去感染的殘餘物)被沉默並終生保持這種狀態。 Lombardo說,希望這種自然表觀遺傳編輯的長期影響將延續到作者設計的鋅指蛋白結合基因上。
該團隊在小鼠中使用該系統來編輯PCSK9基因。 這些動物的膽固醇水平在**的乙個月內下降。 他們的PCSK9蛋白水平也下降了,在研究人員追蹤的330天內保持低水平。 o'Geen說,這種影響可能會持續一年多,因為在實驗結束時,齧齒動物中沒有PSK9水平的跡象。
表觀遺傳學熱潮。
這一結果將增加人們對表觀遺傳編輯的興奮。 ROTS說,有十幾家公司專注於開發表觀遺傳編輯**。 一些人已經報告了對猴子的長期影響,但尚未在同行評審的期刊上發表他們的研究結果。
麻薩諸塞州劍橋市的Omega Therapeutics公司正在進行一項表觀遺傳編輯的臨床試驗,該編輯使MYC沉默,MYC是一種在許多癌症中過度活躍的基因,很難用常規藥物靶向。 “看到事情的進展令人興奮,”羅茨說。 ”。