基因时代
就找基因君

FDA批准了首个靶向乳腺癌的基因

基因君

2018年1月15日 讯 /基因宝jiyinbao.com/ –最近,美国FDA批准了首个治疗BRCA突变引发的恶性乳腺癌的药物。
这些突变基因(BRCA1以及BRCA2)首次出现在大众视野中是2013年好莱坞影星安吉丽娜朱莉接受双侧乳房切除术。朱莉称她携带有BRCA1基因突变,这一突变将极大程度上提升女性患乳腺癌以及卵巢癌的风险。
Lynparza是一类有力的癌症药物(PRAP抑制剂),也是首个用于治疗乳腺癌的药物。此外,Lynparza也被已经批准用于治疗卵巢癌。
FDA批准了首个靶向乳腺癌的基因
PRAP抑制剂在治疗BRCA突变的卵巢癌以及特定类型的BRCA突变相关乳腺癌方面已经取得了不错的成果。“这项批准表明目前我们开发靶向遗传突变相关癌症的药物的标准”,FDA癌症中心的主任Richard Pazdur博士说道。
根据FDA的说法,BRCA突变占据了四分之一的乳腺癌的病例,而且具有遗传性特征。此外,这些基因在非遗传性癌症的发生过程中也存在着十分之一的影响。
正常状态下,BRCA能够帮助修复DNA的损伤,以及预防肿瘤的发生,但当上述基因发生突变的时候,将会导致乳腺癌的发生。
PRAP抑制剂,例如Lynparza,能够干扰突变BRCA对乳腺细胞的影响,促使其死亡而非复制。从而起到抑制肿瘤生长的效果。目前Lynparza在女性BRCA突变相关恶性乳腺癌患者中已经证明了其有效性以及安全性,相关临床试验囊括了3000名患者。
当然,该药物也存在负面作用,例如会导致贫血、白细胞数量降低、恶心、疲劳、头痛、关节痛、感冒与呼吸道感染风险增高等等。此外,使用该药物的女性患者也当避免母乳喂养。(生物谷Bioon.com)

资讯出处:FDA approves first drug for tumors tied to breast cancer genes

MCB:SRC增加明星癌基因mRNA表达促进乳腺癌进展

基因君

2018年1月20日 讯 /生物谷BIOON/ –MYC基因对乳腺癌细胞的增殖和癌症进展都非常重要,在乳腺癌细胞内MYC的mRNA维持在很高水平,并且经常不依赖于基因扩增。众所周知MYC基因表达的产物能够在转录水平、转录后水平和翻译后水平得到多层次调控,但是乳腺癌细胞中MYC的mRNA究竟以何种机制维持高水平还不得而知。

MCB:SRC增加明星癌基因mRNA表达促进乳腺癌进展

在最近一项发表在国际学术期刊Molecular and Cellular Biology上的研究中,来自美国的研究人员发现呈雌激素受体(ER)阳性的乳腺癌细胞受到雌激素刺激会通过SRC依赖性的RNA结合蛋白△N-IMP1使MYC的mRNA得到稳定。

研究人员还发现在缺少雌激素刺激的情况下,肿瘤抑制因子p53的缺失会增加MYC 的mRNA水平。但是在携带野生型p53的细胞中,SRC仍然能够越过p53对细胞周期的抑制,在雌激素刺激下使细胞进入细胞周期。

因此该研究证明了SRC会以两种方式促进乳腺癌细胞的增殖:通过调控RNA结合蛋白稳定MYC mRNA或者抑制p53功能。研究人员利用体外和体内模型说明了SRC-p53-MYC信号轴对ER阳性乳腺癌细胞增殖的重要性。由于ER阳性乳腺癌通常会表达野生型p53,这项研究也对如何利用p53的表达水平预测SRC抑制剂对这种亚型乳腺癌的治疗效果做出了合理解释。(生物谷Bioon.com)

原始出处:

Christopher Abdullah, et al. SRC increases MYC mRNA expression in ER+ breast cancer via mRNA stabilization and inhibition of p53 function. Mol. Cell. Biol. doi:10.1128/MCB.00463-17

新的基因疗法可以治愈阻止心脏跳动的致命疾病

基因君

外媒报道,科学家已经成功地编辑了人类心脏细胞中的DNA,以纠正导致致命疾病的突变。如果这项基因编辑技术被证明是安全的,它可以永久治愈患有遗传性疾病的儿童,这些儿童在十几岁时就被被迫坐上轮椅。
本研究中的遗传疾病被称为假肥大型肌营养不良症(DMD)(或Duchenne型肌营养不良症),每5000名男性中就有一个受到这种疾病影响,导致骨骼肌逐渐萎缩,心脏逐渐衰竭。研究人员从患有该疾病的患者中获取细胞,并使用基因编辑工具CRISPR-Cas9来纠正多达60%的导致该疾病的突变。据《科学进展》杂志周三发表的一项研究表明,这足以让从培养皿中编辑的细胞改造而来的心脏组织再次像健康的心脏一样跳动。
在过去几年中,科学家们一直在使用基因编辑来试图治疗或治疗各种遗传疾病,如亨特氏综合症和肥厚型心肌病等。这项新研究解决了另一个令人讨厌的疾病,提高了治愈的希望。
德克萨斯大学西南医学中心的分子生物学家Eric Olson表示:“在科学时代,这是一个罕见而激动人心的时刻,因为人们可以纠正人类DNA中可能导致破坏性疾病的错误。”
新的基因疗法可以治愈阻止心脏跳动的致命疾病
本研究中使用的基因编辑工具被称为CRISPR-Cas9。基于细菌用于防止DNA病毒侵入病毒的防御机制。科学家设计了这种机制来防止小鼠完全失聪,或编辑肺癌患者的免疫细胞,帮助他们对抗这种疾病。现在,科学家正在释放另一种遗传疾病的CRISPR。DMD是由所谓的肌营养不良蛋白基因中超过3,000种不同的突变引起的,它们破坏蛋白质肌营养不良蛋白。这种蛋白质是使肌肉纤维强壮和安全免受伤害的关键。奥尔森说,DMD患者通常在13岁之前必须使用轮椅,并可能在20岁左右的时候死亡。他表示:“这种疾病已经违背了迄今为止已经过测试的每种疗法。这是一个非常艰难的疗法。”
在这项研究中,Olson和他的同事为DMD患者采集了血液样本,并创建了一种可以产生所有人体细胞类型的细胞,称为诱导多能干细胞。然后这些细胞变成心肌细胞,其具有导致DMD的基因突变。大多数这些基因突变在肌营养不良蛋白基因的“热点”区域中被分组在一起。所以研究人员使用CRISPR来纠正这些热点内或附近的缺陷DNA片段。Olson称,一旦编辑,心肌细胞就能够开始产生关键肌营养不良蛋白。
研究人员还将这些心肌细胞放在一个三维支架上,以测量细胞的表现。该技术不仅可以让编辑的细胞产生蛋白质,还可以恢复肌肉功能。Olson认为,这一点很重要,因为患有DMD的患者因为心脏停止收缩而死亡。研究人员认为,他们的基因编辑方法可以挽救高达60%的患者的肌肉功能。
Olson表示:“我很惊讶这个方法到目前为止被证明是有效的。”这项技术已经在活体老鼠和狗身上进行了测试,并且似乎在发挥作用。Olson说,这些小鼠一直在制造肌营养不良蛋白,看上去“非常健康”。现在,该技术已被证明在培养皿中的人细胞中也是有效的。(生物谷Bioon.com)

Ann Oncol:克服乳腺癌耐药将不是梦!研究人员发现导致ER+乳腺癌耐药的基因突变!

基因君

2018年2月10日讯 /基因宝jiyinbao.com /——在美国匹兹堡大学马吉妇科研究所(MWRI)和UPMC希尔曼癌症研究中心,一大群致力于研究最常见乳腺癌耐药机制的临床医生和实验研究人员发现了雌激素受体(ER)上的一个新突变会导致耐药性。ER+乳腺癌占乳腺癌病例的2/3,由体内的雌激素提供能量生长。抗雌激素疗法在治疗初期通常有效,但是ER+乳腺癌却通常会由于肿瘤产生耐药性而复发。

Ann Oncol:克服乳腺癌耐药将不是梦!研究人员发现导致ER+乳腺癌耐药的基因突变!

图片来源:Public Domain

在一项最新发表在《Annals of Oncology》上的研究中,研究人员发现耐药肿瘤组织中出现了ER基因ESR1融合蛋白。这是首次在人乳腺癌组织中发现ESR1融合蛋白,探索它们发挥功能的方式将改善这种癌症的治疗。

“我们在一个患有ER+乳腺癌、接受抗雌激素疗法并复发去世的病人身上发现了这个改变。”通讯作者、MWRI和UMC希尔曼癌症研究中心女性癌症研究中心主任、匹兹堡大学药学和化学生物学教授Adrian Lee博士说道。“我们实验室的一个成员在进行组织基因分析时注意到了这个突变,随着时间延长,我们在许多复发病人体内都发现了这个突变。”这项工作由他们与基因测序公司Foundation Medicine Inc.合作完成,该公司利用他们的FoundationOne CDx测试检测了接近10000乳腺癌病人的ESR1融合情况。

据Lee所说,ESR1融合蛋白可以分解为原来的1一半并清除抗雌激素疗法靶向的结合位点以避开这种治疗。

“医生将继续给病人进行抗雌激素治疗,但是并没有意识到已经发生了这个基因突变。”Lee说道。“现在我们知道了这个变化,我们可通过血检检测这个突变,这将帮助改善这种肿瘤的治疗现状。”

“基因测序正在告诉我们更多关于乳腺癌的信息。我相信我们的研究将在不久的将来对临床实践产生巨大影响,我们的工作将为改善病人护理和生存率带来希望。”(生物谷Bioon.com)

参考资料:

Adrian Lee et al.Recurrent hyperactive ESR1 fusion proteins in endocrine therapy resistant breast cancer.Annals of Oncology, mdy025, https://doi.org/10.1093/annonc/mdy025

基因测序提速46倍 诺禾致源借阿里云绘制基因科学蓝图

基因君

 

基因测序提速46倍 诺禾致源借阿里云绘制基因科学蓝图

2017年的最后一周,我国启动了“中国十万人基因组计划”,绘制中国人的精细基因组图谱,这是我国在人类基因组研究领域实施的首个重大国家计划,需要在四年内完成全部的基因测序与分析任务。

作为六家单位之一,北京诺禾致源参与了此次十万人基因组计划,借助阿里云的计算和存储能力,诺禾致源能在17分钟内就加载完1万个人类全基因组数据,仅用1.5小时就可完成单个基因测序pipeline,比此前快了46倍之多,极大缩短了测序的时间。

在云计算快速发展的这几年中,诺禾致源一直在努力推进基因测序上云建设。目前,诺禾致源已将基因测序业务陆续迁移到阿里云,为基因行业全面云化实现云上数据采集、基因测序、结果交付的梦想,迈出坚实且重要的一步。

基因业务快速增长本地IT资源遇难题

诺禾致源成立于2011年,彼时之云计算还处于起步阶段,诺禾选择了自建本地IT资源来承载业务。然而随着近年业务的增长,以及本地IT资源面临升级改造的时间节点,问题逐渐暴露:

——服务器配置不足,运行性能不理想

· 系统运行速度慢

· 业务卡顿不流畅

· 数据上传速度慢,非常耗时

——传统存储无法满足业务快速增长

· 物理存储介质有安全隐患,老化、意外丢失、损坏

· 存储容量有限,无法应对突发业务

· 需要专人运维保管,增加人力成本

· 售后服务差,沟通成本

——定制化分析较困难

· 业务与IT资源匹配沟通成本高

· IT资源无法定制化,技术不匹配

· 本地资源排队,数据分析延误长达1个月

CPFS+FPGA 存储+计算的云上基因平台

日前,阿里云推出了基于NAS的并行文件系统——CPFS,可提供高达1亿的IOPS和1TB/s的吞吐能力,支持大型并行数据处理能力,可大幅提升基因测序、科学计算等高性能计算的工作效率。

具体来说,CPFS可将数据条带化后均匀分布在整个存储集群上,允许client并行访问,吞吐和IOPS随存储节点的数量实现线性增长,整个存储集群对外提供超高的聚合带宽和IOPS。同时,采用融合以太网的RDMA协议(RoCE)网络缩短IO访问的网络时延,进一步提高了IO访问速度。

此外,基于Paxos ring的仲裁调度,CPFS可自动检测服务节点异常,快速切换到备用节点,保障服务的可用性。

诺禾致源第一时间在云端构建了基于阿里云CPFS的基因测序解决方案。如下图所示,通过专线连接阿里云,人基因数据从测序仪下机后,样本数据通过专线上传到云端的OSS对象存储中,再通过CPFS并行文件系统配合ECS计算集群完成基因测序任务。

业务系统上云后,数据分析过程都在云端完成,除了常规的ECS弹性计算外,诺禾致源还创新引入了阿里云推出的FPGA云服务器,这是一款现场可编程门阵列(FPGA)的计算实例,这类异构计算实例支持并行计算,计算能力、吞吐量、能耗比比传统CPU或GPU要强上十倍。

由于FPGA硬件的可重配特性,用户可以对已创建的FPGA硬件加速应用,进行快速擦写和重配,达到低时延硬件与弹性伸缩最好的结合。基于FPGA+CPFS的黄金组合,诺禾致源将单个基因测序pipeline从传统模式下的70个小时缩短为仅用1.5个小时即可完成。同时,仅需17分钟即可加载完1万个人类全基因组数据,这些原始数据多达300GB。这一速度对临床医学的快速诊断、科研成果的快速转换具有重大意义。

云计算助力精准医学基因科学如虎添翼

借助于阿里云提供的海量云存储和批量弹性计算,诺禾致源能够以更大的吞吐、更快的速度、更低的成本分析人类基因组数据,助力精准医学。

截至目前,诺禾致源运营有25台Novaseq和三套Hiseq X Ten,每年可完成28万人的全基因组测序,是全球最大的基因测序平台,业务覆盖科技服务、肿瘤基因检测及遗传检测三大领域,极大地提升了国人遗传疾病分析和诊断的效率。

云带来的不仅是效率的提升,还有成本的下降,目前机构的检测成本已低至数百美元。这一价格还将持续下降。今后,人类做一次检测,或将和用体温计量一次体温一样便捷。

或许在数年之内,每个新生儿都会被绘制基因组图,每个成年人都通晓生命出路。(生物谷Bioon.com)

高血压新突破:研究人员利用吸烟行为确定调节高血压的关键基因

基因君

高血压新突破:研究人员利用吸烟行为确定调节高血压的关键基因
【研究人员利用吸烟行为来识别调节血压的基因】研究人员利用一项技术,为人类基因组的复杂性分析打开了大门,研究人员发现了几十种影响血压的新遗传变异。科学家们发现了新的基因区域,并通过观察吸烟行为,证实了许多已知的基因区域的作用,吸烟是影响血压的许多生活方式因素之一。
该研究由美国国家心脏,肺和血液研究所(NHLBI),国立卫生研究院的一部分发起,发表在《美国人类遗传学杂志》上。研究人员说,它的发现可能最终会实现个体化治疗高血压的目标。高血压是全世界疾病和死亡的主要原因,治疗高血压是一项重大的公共卫生优先事项。根据美国疾病控制和预防中心的数据,大约有7500万名美国成年人患有高血压
“我们知道,高血压是由遗传和生活方式等因素的影响,如吸烟,虽然以前的基因研究已经发现了与血压密切相关的基因和基因区域,但他们并没有探索基因和环境因素之间的相互作用。”
通过使用名为基因环境相互作用分析的技术,研究人员将吸烟作为一个环境标记,在与血压相关的基因组中进行零区搜索。吸烟导致血压升高是很正常的,因此,研究人员对610000多个人的基因组进行了不同的测试,以找出吸烟和血压之间有什么相互作用的地方。这就是基因调节血压的区域。
研究人员确认了56个已知的基因区域,并确定了83个与血压相关的新区域。宋解释说,这一发现是可能的,因为某些基因对血压的影响只会在某些环境因素下出现,比如吸烟。如果没有这些条件,这些基因与高血压之间的联系可能会被忽视。对于吸烟研究人员能够收集到的更详细的见解也是如此。研究人员发现,新发现的十个基因对吸烟者血压水平的影响要比不吸烟者高出八倍。
拥有大量的研究样本量是获得这些结果的关键,传统的全基因组关联研究并不考虑基因与环境的相互作用。该队列来自五个祖先群体,有助于拓宽调查结果。大多数以前与血压有关的基因区域都是通过欧洲血统的个体鉴定出来的。在我们的研究中,通过非洲血统分析发现了几个新的区域,强调了在不同人群中进行遗传研究的重要性。
大样本的分析是可能的,通过基因与生活方式交互工作组的研究人员在基因组流行病学联盟中进行心脏和衰老研究。由NHLBI资助,电荷形成促进全基因组关联分析,使用几个大型的纵向研究。在未来的研究中,研究人员说他们将使用更大的样本量,并调查其他生活方式因素对血压和血脂的影响。
研究人员表示:“在将来的研究中,我们希望可以通过生活方式的研究来把高血压的治疗效果更上一层楼。”(生物谷 Bioon.com)

破旧立新!神经系统基因疗法,闪电完成 A 轮 7500 万美元融资

基因君

 

破旧立新!神经系统基因疗法,闪电完成 A 轮 7500 万美元融资

新锐名称:Prevail Therapeutics

公司坐标:纽约, 美国

官方网站:https://www.prevailtherapeutics.com/

融资情况:A 轮 7500 万美元

管理团队:创始人兼首席执行官 Asa Abeliovich 博士,初创发起人:Jonathan Silverstein 先生

去年刚成立的神经疾病基因疗法新锐 Prevail Therapeutics 近日宣布,获得 A 轮投资 7500 万美元,用于推进开发独特的溶酶体功能相关基因疗法,治疗特定基因亚型的神经退行性疾病。本次融资由 OrbiMed 领投,Pontifax Fund, RA Capital Management, EcoR1 Capital, Omega Funds, BVF Partners, Boxer Capital, Adage Capital Management 和 Alexandria Venture Investments 跟投。

Prevail 成立于 2017 年,最初由 OrbiMed 旗下全球私募基金联席负责人 Jonathan Silverstein 先生发起成立,他在 2016 年确诊患有因葡糖脑苷脂酶基因(GBA1)突变引起的帕金森病,此后他特别成立了 GBA1 基因变异亚型帕金森病专项研究基金,该专项基金联合 OrbiMed 再投资成立了 Prevail 公司,旨在开创独特基因疗法,来改善遗传基因变异型的神经退行性疾病的治疗。

在核心技术方面, Prevail 获得了由 Regenxbio 开发的名为 NAV AAV9 的腺相关病毒(AAV)基因治疗载体技术的专利许可,将用来开发基因治疗候选产品。

不同于以往针对神经系统淀粉样变、Tau 蛋白等靶点新药,Prevail 带来了更深入、更精细的全新研发策略:细化了目标适应症,专门针对那些由溶酶体功能障碍相关的特定基因变异引起的神经退行性疾病。溶酶体功能相关特定基因突变,可见于各临床亚型的帕金森病(包括年轻早发型)、某些类型的阿茨海默病、以及额颞叶失智症(痴呆)等。

该新锐正在开发的先导基因疗法 PR001,针对 GBA1 基因变异靶点,主要用于治疗 GBA1 突变相关的帕金森病(帕金森病的 GBA1 突变率约 10%),未来希望扩展 PR001 用于帕金森病的治疗作用。

“这轮融资,有助于我们推进强劲的基因疗法产品管线计划,聚焦于改善特定基因亚型神经退行性疾病患者的生活,” Prevail 的创始人兼首席执行官 Asa Abeliovich 博士说:“我们的先导基因疗法项目将针对帕金森病患者,未来计划扩展到其他由于溶酶体功能障碍导致的疾病领域。”

神经系统淀粉样变等靶点新药,近来屡屡受挫。打破神经系统新药受挫阴霾,或许就从 Prevail 的独特基因疗法开始。拭目以待!(生物谷Bioon.com)

CRISPR基因编辑技术如何改变未来的癌症研究

基因君

2018年3月23日 讯 /基因宝jiyinbao.com/ –CRISPR基因编辑技术在癌症研究领域取得了显著的成绩。相比以往的传统技术,CRISPR使得科学家们能够更加高效地对基因进行编辑,这不仅仅能够帮助解释很多生物学问题,而且具有治疗多种疾病的潜力。
CRISPR基因编辑技术如何改变未来的癌症研究
(图片来源:Cancer Research UK)
随着CRISPR技术的日益成熟,很多以前不敢想的问题都有可能实现,比如重新复活恐龙,或者设计新生儿的基因组。
不过,站在更加实际的角度,CRISPR能够帮助我们一步步地解决基础科学问题。
巨大的跳跃
CRISPR的巨大潜力使得我们对通过基因编辑治疗疾病这一设想充满憧憬。从理论上来说,这意味着我们能够对发育成熟的人类、胚胎或者精卵细胞进行基因编辑。不过从实际角度出发,对整个人体进行编辑目前来看还是十分困难的,相比之下,对少数特定的细胞进行编辑则能够在实验室条件下实现,因此也具有显著的现实意义。针对这种情况,我们能够对具有快速分裂能力的细胞进行基因编辑,那么通过细胞分裂就能够将编辑后的性状传递给所有子代的细胞。
但对于编辑人类胚胎早期细胞基因组来说也存在一定的伦理问题,因此遭到了一部分人的反对。
然而,事实上CRISPR技术对于治疗特定的癌症来说则意义十分重大。这是由于癌症的发生是伴随着大量DNA突变的积累导致的,对于每个导致癌症的突变来说,同时还有很多突变是不影响癌化风险的。
找到导致癌症发生的基因突变并不是容易的事情,而且仅仅有一部分癌症是与遗传突变紧密相关,这被称为”根源突变(germline mutations)”。即使是对于根源性的突变来说,每个单独的突变也仅仅会提高癌症发生的风险,并不是”是”或”否”那么绝对。
“CRISPR技术的精确性意味着如果患者存在根源性突变,并有可能因此患癌的haul,那么就有可能通过靶向矫正该突变防止癌症的发生”,来自伦敦癌症研究所的临床科学家Irene Chong说道。虽然她对于目前该方法在治疗癌症方面的现实价值存疑,但她认为该技术在未来会有助于家族性癌症的预防与治疗。
CRISPR如何治疗癌症?
这要归功于基础医学研究者们一步步的努力。
我们的基因是由DNA组成的,通过RNA的介导最终形成蛋白质。蛋白质是细胞内的”劳动者”,他们参与了各种各样的复杂且重要的工作。
“到目前为止,我们可以通过药物或医学手段靶向抑制蛋白质活性,以及通过siRNA靶向抑制RNA分子活性”,来自Newcastle大学的教授Olaf Heidenreich说道。”CRISPR技术让我们能够直接靶向DNA,并且改变其序列以及遗传信息”。
由于很多基因中DNA错误的不断累积都会最终导致癌症的发生,这些错误会影响蛋白质的功能,使细胞变得更加危险,逃离控制进行生长并且入侵其它组织。
“找到介导这些过程的关键基因以及导致癌变的突变对于理解癌症的发生以及开发治疗药物具有重要的作用”,来自伦敦皇家学院的乳腺癌专家Simak Ali教授说道。
CRISPR是一个十分强大的技术,它能够糖科学家们对单个基因精确编辑,从而能够在实验室条件下在癌细胞中敲除任意基因,并且研究这些基因的功能分别是什么。
“在人源癌细胞中进行基因的敲除与置换以往来看是十分低效的”,Ali说道,但CRISPR技术则能够使之变得更加方便与快捷。
基于CRISPR技术,科学家们能够将正常的基因置换为发生突变的癌基因,从而研究这些基因单独的改变对细胞癌化的影响,从而设计针对性的疗法。
新技术的”强-强联合”
最佳的研究癌症的方法就是以患者为对象,但目前来说还不太现实。因此,研究者们不得不花费巨大的力气证明实验室得出的结果符合真实情况。
 “类器官”是将细胞塑造成3D结构,使之更符合真实条件下器官的结构,而非传统的培养皿环境下的细胞。
最近,来自荷兰的研究者们利用CRISPR技术修复了癌细胞中两个发生缺失突变的基因。以类器官为研究对象,并且敲除上述两个致癌基因,作者视图重现胃癌的发生以及进展过程,这在以往的研究中是难以实现的。
 “基于CRISPR技术以及类器官培养技术,我们能够精确地重现患者基因突变累积的过程”,该研究的作者Jarno Drost博士说道。
此外,虽然我们已经知道许多基因影响了癌细胞的生长、分裂与扩散过程,但CRISPR能够帮助我们发现更多。”CRISPR技术能够帮助我们鉴定哪些基因影响了癌细胞的耐药性,从而帮助我们对癌症患者进行针对性的药物治疗”,Ali说道。
 “基因相互作用”带来的麻烦
在揭示新的癌基因的同时,研究者们发现了一些基因两两之间存在交互影响的关系。如果癌细胞携带一个基因突变,那么细胞就要依赖于另外一个基因维持生长。因此,通过药物抑制上述基因的相互作用就能够有效杀伤癌细胞。这一想法被称为”合成致死”,已经被用于特定癌症患者的治疗。卵巢癌药物olaparib能够靶向携带BRCA基因突变的癌细胞,这类癌细胞需要依赖PARP正常生长,而olaparib则能够抑制后者的活性。
在实验室条件下验证上述观点并非易事,但随着CRISPR技术的普及,我们能够快速地找到数千种基因组合,并选择其中最有效的进行靶向抑制。
然而,上述基因相互作用现象在不同癌症类型中可能涉及到不同的基因,因此需要针对不同的癌症制定不同的治疗方案。
CRISPR 2.0

CRISPR技术本身是过去几年来基因编辑技术的进步,而最近其”升级版”也加快了到来的脚步。
CRISPR技术有时候会存在脱靶的现象,因此我们希望新的版本能够提高其准确度。此外,由于CRISPR分子量太大,不太适应通过病毒转染的手段进行基因治疗,因此需要开发出更加小的分子机器。
通过对目前已有的CRISPR技术进行校正,科学家们能够使CRISPR发挥更大的功能。
总之,CRISPR虽然不是最终的解决方案,但能够帮助我们研究以往无法接触的领域。科学永远是不断扩张已知的边界,并且对未知领域进行探索。(生物谷Bioon.com)
参考资料:

8. John Paul Shen et al. Combinatorial CRISPR-Cas9 screens for de novo mapping of genetic interactions. Nature Methods. (2017) doi:10.1038/nmeth.4225

科学家发现:癌症治疗药物反应的关键,曾被认为是垃圾的基因序列

基因君

科学家发现:癌症治疗药物反应的关键,曾被认为是垃圾的基因序列
据《细胞》杂志4月3日发表的一项研究表明,在癌症肿瘤中,基因材料的测序过程中所遗留下来的基因可能会携带重要的信息,说明为什么只有一些人会对免疫疗法做出反应,这可能比正在测序的材料更有价值。
对一种名为“信使RNA”的癌症肿瘤的遗传物质进行测序已经改变了个性化癌症治疗方法,并揭示了早期发现的生物标志物。这一领域的进步改变了科学家对健康组织和肿瘤之间差异的理解。
迄今为止,肿瘤的基因表达通常是通过捕获信使RNA来获得的;然而,它们只是检测到的分子的一小部分。一种被称为非编码RNA的不同类型的RNA,长期以来被认为是“垃圾基因”,并被排除在测序过程之外。然而,遗传学的最新进展表明,许多非编码RNA可以携带重要的细胞生物学功能,而一种被称为重复元素的RNA可以与免疫系统相互作用,这对于开发新的和个性化的癌症免疫疗法很重要。
在他们的研究中,研究人员使用了一种称为总RNA测序的过程来识别许多非编码RNA,这些RNA通常不会被更常见的测序方法检测到。他们发现,这些RNA中有一些是在对膀胱癌患者的检查点阻断免疫疗法作出反应的肿瘤中明确表达的,而另一些则与免疫系统感知到的肿瘤相关。
该研究的资深作者说:“我们的结论表明,肿瘤中非编码RNA,尤其是重复性元素,被低估了。我们认为,关键的发现将来自于分析肿瘤非编码RNA与免疫系统的相互作用。”
这项研究的一个具体发现是,非编码RNA中的一个重复元素是对PDL1抑制剂(一种癌症免疫治疗药物)免疫治疗反应的较好的预测因子,而非某些患者的常规免疫信号。这对未来研究非编码RNA如何成为癌症治疗的新靶点以及它们如何影响患者对癌症治疗的反应有影响。(生物谷 Bioon.com)

好消息!蛀牙有望治愈啦,美国研发肽生物基因产品可使牙釉质再生

基因君

好消息!蛀牙有望治愈啦,美国研发肽生物基因产品可使牙釉质再生
【基于肽的生物基因产品可以治疗龋齿】研究人员设计了一种方便和自然的产品,利用蛋白质来重建牙釉质和治疗龋齿。华盛顿大学的研究人员设计了一种方便和自然的产品,利用蛋白质来重建牙釉质和治疗龋齿。该研究成果首次发表在《ACS生物材料科学与工程》杂志上。
“以肽为导向的再矿化是目前牙科保健的一个健康替代品,从理论上讲,这种新型的生物基因产品可以重建牙齿,治疗蛀牙,不需要现在昂贵且不舒服的治疗方法。有肽功能的配方很简单,并将在非处方或临床产品中实现。”
根据世界卫生组织的数据,龋齿几乎影响到每一个年龄组,并且伴随着严重的健康问题。此外,治疗龋齿和相关疾病的直接和间接费用已成为个人和保健系统的巨大经济负担。
“虽然蛀牙在早期是相对无害的,但一旦蛀牙在牙釉质中出现,就会引起严重的健康问题。如果不及时治疗,蛀牙会导致牙齿脱落。这可能会对剩余的牙齿,支撑组织以及病人的一般健康带来负面影响,包括危及生命的情况造成不良后果。”
良好的口腔卫生是最好的预防措施,在过去的半个世纪里,刷牙和使用牙线已经大大减少了许多美国人蛀牙的影响。尽管如此,研究人员说,一些社会经济群体却与这种疾病不成比例。而且,根据美国疾病控制与预防中心最近的报告,美国人的蛀牙率再次上升,这表明在抗击这种疾病的过程中出现了倒退。
研究人员从人体自身的牙齿形成蛋白中获取灵感,想出了一种修复牙釉质的方法。研究人员通过捕捉牙釉蛋白的精髓,也就是一种对形成硬牙釉质至关重要的蛋白质来实现这一目标,从而设计出生物矿化的牙釉蛋白衍生肽,并且是新技术中关键的活性成分。生物激发修复过程,恢复了原生牙釉质中发现的矿物结构。
研究人员表示:“这些肽能与牙齿表面结合并吸收钙离子和磷酸盐离子,这种具有助消化功能的技术可以在每次使用后,在牙齿上沉积10到50微米的新牙釉质。这项技术一旦得到充分发展,就可以在私人和公共卫生环境中使用,在仿生牙膏、凝胶、溶液和复合材料中作为现有牙科程序和治疗的安全替代品。”(生物谷 Bioon.com)

健康一生

apasstour 医健游测序宝