CRISPR基因编辑改进

CRISPR基因编辑是一项突破，已被用于治疗镰状细胞性贫血、白血病和遗传性疾病等疾病，但它面临的挑战限制了它的广泛应用。杜克健康(Duke Health)的一个研究小组发现了这些问题的根源，找到了一种改进的基因编辑方法，扩大了其功能。

　　

杜克健康(Duke Health)的一个研究小组发现了这些问题的根源，找到了一种改进的基因编辑方法，扩大了其功能。

在6月29日发表在《细胞化学生物学》(Cell Chemical Biology)杂志网络版上的一篇文章中，研究人员提出了一种新的方法来识别不同的CRISPR RNA变体，这种变体可以专门定位在DNA中具有挑战性的区域进行编辑。这种新方法打开了更多的基因组进行编辑，使修复与更多疾病相关的突变成为可能。

“CRISPR是伟大的，但人类基因组中有很多地方不能很好地编辑，”杜克大学医学院Bruce Sullenger博士说。Sullenger也是药理学和癌症生物学、神经外科、细胞生物学和生物医学工程系的教授。

“这项工作从零开始，通过使用不同CRISPR rna的大型文库以及信息学来了解和解决这个问题，看看我们是否可以将这些编辑工具应用到基因组的更多位置，以便根据需要进行编辑和修复，”Sullenger说。

Sullenger和他的同事们——尤其是第一作者Korie Bush博士，他作为Sullenger实验室的研究生发起了这项研究——试图改进CRISPR依赖于将RNA引导到DNA上的正确位置并促进该区域的删除或修复的过程。

通常情况下，向导RNA分子会出现一个问题——它可能折叠得不完全正确，或者它被破坏了，所以编辑或删除过程无法进行。通常情况下，当这种情况发生时，向导RNA必须被替换成一个新的RNA，基因组不能被定位在正确的位置。

相反，杜克大学的研究小组找到了一种方法来挽救一个功能失调的向导RNA，它实际上有两个组成部分必须很好地协同工作:一个识别DNA靶点的RNA序列和一个支架序列，它将酶固定在适当的位置上，以切割DNA。

他们发现多个RNA序列恢复了支架的完整性，证明CRISPR基因编辑技术比以前认为的适应性强得多。

Bush说:“我们发现了许多改变系统的方法，这些方法在不同的目标位点产生了提高编辑效率的组合。这个过程比我们想象的更具可塑性——我们制造了数十万个向导RNA。如果你需要两件东西才能让整个过程顺利进行，而且你有很多选择，你可以找到一个效果最好的组合。”

Sullenger说，这一发现应该会带来更安全、更有效的方法来应用CRISPR技术作为一种治疗方法。

Sullenger说:“这就像文字处理的一个改进，使你能够轻松地发现和编辑文本中的任何错误，而不仅仅是能够有效地编辑文本的某些部分。特别是与信息学相结合，它应该会加速疾病治疗的突破。”

Bush, Giulia I. Corsi, Amy C. Yan, Keith Haynes, Juliana M. Layzer, Jonathan H. Zhou, Telmo Llanga, Jan Gorodkin, Bruce A. Sullenger. Utilizing directed evolution to interrogate and optimize CRISPR/Cas guide RNA scaffolds. Cell Chemical Biology, 2023