Nature子刊提出新型基因治疗:“睡美人”带来的惊喜

 公司新闻     |      2019-11-06 21:08

   来自欧洲分子生物学实验室,德国维尔茨堡大学等处的研讨人员规划了一种新的“睡美人(Sleeping Beauty)”转座酶变体,这种转座酶具有明显改进的新生化特性,能够直接用于基因组修正。

  这一发现发布在Nature Biotechnology杂志上。

  EMBL小组负责人Orsolya Barabas解说说:“咱们开发的蛋白质能够传递到哺乳动物细胞中,并坚持完好的功用,根据需求对靶细胞进行有用而安稳的基因组润饰。”

  传递有用的基因润饰可用于不同类型的细胞,包含人干细胞和T淋巴细胞。后者能够被基因润饰,发生用于癌症免疫疗法的人工嵌合抗原受体(CAR)。

  研讨人员开发的新式“睡美人”转座酶不只能够直接投递蛋白质,并且还能够穿透细胞。后者其实并不是研讨本身的意图,只要在实践研讨中才发现。这是一个令人惊喜的发现,由于这是第一个具有此特征的同类产品。

  “一切这些功用为CAR-T细胞出产和其他基因疗法拓荒了新途径,” 文章作者Irma Querques说,这是一个突破性的发展。

  睡美人

  “睡美人”转座子体系由转座酶和转座子组成,可将特定的DNA序列刺进动物的基因组中。

  转座酶是一种与转座子结尾结合的蛋白质,转座子能够改动其在基因组中方位,有时会发生骤变,改动细胞的遗传特性,催化其向基因组另一部分移动。

  转座酶能够在转座子内编码,也能够由其他来历供给,在这种情况下,转座子能够视为非自主元件。这种转座子作为遗传东西最为有用,由于刺进后它们不能独立持续切除,从头刺进本身。在人类基因组和其他哺乳动物基因组中判定出的一切DNA转座子都对错自主的,由于即便它们包含转座酶基因,这些基因也没有功用,无法发生可唆使转座子的转座酶。

  Zoltan Ivics和他的搭档在1997年从鱼基因组的无效复制中找到了“睡美人”转座酶,发明了第一个在脊椎动物细胞中有用作业的转座子东西。从那时起,它已被用于遗传学的许多使用中,包含基因医治。

  直接的使用

  EMBL研讨人员通常将要点放在基础研讨上,但这些成果也能用于直接医学使用。 “咱们开发的新的转座酶和基因组工程程序将直接用于医治性细胞工程中,在这项研讨中,咱们现已证明了咱们的办法可用于出产CAR-T细胞及其在小鼠模型中的成效。”文章作者Michael Hudecek说。现在,Hudecek和他的搭档将持续研讨转座酶在人类患者中的使用。

  “咱们的办法进一步为干细胞工程带来了令人兴奋的用处,我信任它将在再生医学和相关研讨中得到使用。新技术的最杰出长处之一是,它能够完成工业规划的转座酶药物出产,因而‘睡美人’基因投递体系对公司来说更具吸引力。”

  EMBL小组开发的转座酶的规划原理和计划也将有助于为其他转座子体系创立相似的战略。研讨团队很猎奇,期望进一步探究“睡美人”转座酶具有细胞穿透特性的机制,以及这些机制是否也能够转移到其他蛋白质上。

  虽然这将需求进一步的作业,但Barabas强调了直接的影响:“现在,咱们的新细胞工程程序将降低成本,并经过进步保真度和操控办法,进步医学相关基因组润饰的安全性。”