雙CRISPR-Cas3系統(tǒng)恢復(fù)來自杜氏肌營養(yǎng)不良癥患者的營養(yǎng)不良蛋白功能

京都大學(xué)的資深作者Akitsu Hotta說:“雙CRISPR-Cas3是一種很有前途的工具，可以通過多外顯子跳變誘導(dǎo)來誘導(dǎo)巨大的基因組缺失和恢復(fù)肌營養(yǎng)不良蛋白。”“我們希望這項研究能夠啟發(fā)治療DMD患者和其他需要大量缺失的遺傳疾病的新方法。”

由于影響肌營養(yǎng)不良蛋白基因的突變模式存在顯著差異，刪除一小部分基因只能用于有限數(shù)量的DMD患者。例如，最常見的外顯子51、53和45的單外顯子跳躍分別適用于13%、8%和8%的DMD患者。

多外顯子跳變(MES)廣泛適用于多種DMD突變模式。通過靶向抗肌營養(yǎng)不良蛋白基因的突變熱點，估計外顯子45至55的MES使60%以上的DMD患者受益。不幸的是，很少有技術(shù)可以誘導(dǎo)大面積的刪除，以覆蓋分布在幾百個堿基上的目標外顯子。

為了克服這一障礙，Hotta和他的團隊使用CRISPR-Cas3在各種DMD突變模式的抗營養(yǎng)不良蛋白45-55外顯子區(qū)域誘導(dǎo)了多達340千堿基的缺失。由于使用單個CRISPR RNA(這有助于定位正確的DNA片段)很少觀察到超過100個堿基的刪除，因此研究人員在目標基因組區(qū)域內(nèi)部使用了一對CRISPR RNA。

作者指出了雙CRISPR RNA系統(tǒng)的潛在局限性。首先，缺失模式存在變異，缺失的精確起點和終點無法完全控制。當需要大量但精確的刪除時，這可能是一個缺點。其次，該研究沒有證明恢復(fù)的肌營養(yǎng)不良蛋白的功能。第三，需要開發(fā)其他方法來提高Cas3系統(tǒng)的整體基因組編輯效率。

Hotta說:“一旦我們能夠?qū)Ⅲw內(nèi)的雙cas3成分安全有效地輸送到骨骼肌組織，我們的雙cas3系統(tǒng)可能會應(yīng)用于未來的基因治療。”“誘導(dǎo)數(shù)百個DNA堿基缺失的能力本身在需要大量缺失的基礎(chǔ)研究中也具有廣泛的適用性。”

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