《Nature》新的基因编辑工具：STITCHR

Reprogramming site-specific retrotransposon activity to new DNA sites

　　

麻省总医院布里格姆和贝斯以色列女执事医疗中心的研究人员开发了一种新的基因编辑工具——STITCHR，它可以将治疗基因插入特定位置，而不会引起不想要的突变。与使用RNA和DNA的传统系统相比，该系统可以完全形成RNA，大大简化了配送物流。通过插入一个完整的基因，该工具提供了一种一蹴而就的方法，克服了CRISPR基因编辑技术的障碍——CRISPR基因编辑技术被编程来纠正个体突变——为基因治疗迈出了有希望的一步。研究结果发表在《Nature》杂志上。

“CRISPR彻底改变了我们对基因编辑的看法，但它也有局限性。CRISPR不能靶向基因组中的每个位置，也不能修复囊性纤维化等疾病中存在的数千个突变，”共同资深作者Omar Abudayyeh博士说，他是布里格姆医学院基因和细胞治疗研究所（GCTI）的研究员，也是布里格姆妇女医院（BWH）医学系医学工程部门的研究员。“当我们成立实验室时，我们想弄清楚的一件大事是如何插入大块基因，甚至是整个基因，来取代有缺陷的基因。这将使我们能够利用单一基因编辑结构来针对一种疾病的每一个突变。”

STITCHR利用了逆转录转座子遗传元素中的酶的力量，逆转录转座子存在于所有真核细胞中，包括动物、真菌和植物。它们通常被称为“跳跃基因”，因为它们倾向于四处移动并将自己插入基因组。研究人员认识到他们用来移动的复制-粘贴机制如何被重新利用来编辑特定位置的基因。

该研究小组的主要作者Christopher Fell博士也是GCTI和BWH医学工程部门的负责人，他们随后使用计算方法筛选了数千个反转录转座子，以确定一些可能被重新编程的转座子，并在实验室进行了测试。他们将范围缩小到最后一个候选，它与CRISPR基因编辑系统中的缺口酶结合，以帮助无缝插入基因，形成最终的STITCHR系统。

研究人员计划继续提高该系统的效率，并致力于将STITCHR转化为临床应用。麻省总医院布里格姆基因和细胞治疗研究所成员，哈佛医学院教员、BIDMC病毒学和疫苗研究中心的共同通讯作者Jonathan Gootenberg博士说：“通过研究细胞中的基本生物学，我们可以找到新工具的灵感。这些可以扩大我们的细胞工程能力，并为罕见和常见疾病创造新的药物和疗法。”