耶鲁大学的科学家们在过去15年间通过CRISPR-Cas9基因编辑技术取得了许多重要进展,揭示了特定基因在多种疾病中的作用。然而,到目前为止,这项技术只能使用单个引导RNA来靶向、删除、替换或修改单一基因序列,并且在同时评估多个基因变化方面的能力有限。
现在,耶鲁大学的科学家们利用CRISPR(“成簇规律间隔短回文重复”)技术开发了一系列复杂的鼠模型,使他们能够同时评估对多种疾病的免疫反应中的基因相互作用,包括癌症。
这些发现于2025年3月20日在《自然生物医学工程》杂志上发表。
基因编辑技术允许科学家使用酶——在这种情况下是Cas9(CRISPR相关蛋白9)——作为分子剪刀,精确切割或修改DNA或RNA的部分,揭示这些基因在各种疾病中的作用。
这种被称为CRISPR-Cas12a的新工具可以帮助研究人员同时评估参与多种免疫系统反应的多个基因变化的影响。
“我们创建了四个新的Cas12a小鼠品系,这将使研究人员能够研究许多疾病中复杂的基因相互作用及其影响,”耶鲁医学院遗传学和神经外科副教授、CRISPR技术领域的先驱陈思迪说。他是这项新研究的共同通讯作者。
借助这些强大的工具品系,陈思迪实验室能够诱导并追踪基因编辑后多种免疫系统细胞的变化,并同时对不同方向的一组基因进行微调。该实验室还能够快速生成新的疾病和治疗模型,如肝脏遗传病、肺癌和皮肤癌。
这一进步将为研究人员提供有价值的工具,用于开发针对一系列病理状况的新疗法,包括癌症、代谢疾病、自身免疫疾病和神经系统疾病。
陈思迪是耶鲁西校区系统生物学研究所的成员,也是耶鲁癌症中心、耶鲁干细胞中心和耶鲁生物医学数据科学中心的附属成员。
耶鲁大学遗传学系的马修·B·董和周晓宇也是共同通讯作者。唐凯元和周立群是共同第一作者。
该研究由美国国立卫生研究院和美国国防部资助。
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