基因时代
就找基因君

晚上不想睡,早上起不来?你可能是基因突变了

基因君


科学家发现,晚睡晚起可能是由基因决定的。

晚上不想睡,早上起不来?你可能是基因突变了
你是不是晚上神采奕奕,工作效率奇高,然后第二天早上只能挣扎着爬起来?新的研究表明,你夜猫子的倾向可能是天生的,由基因决定。
在此新研究中,研究人员分析了来自6个家庭的70个人,发现其中存在睡眠相位后移综合征(DSPD)的个体的CRY1基因存在共同的突变。这些患有DSPD人,生物钟较常人要靠后些,也就意味着他们起床更晚,也更晚睡觉。
来自相同家庭但未患有DSPD的个体并不存在这样的突变,此外,研究者进行的实验室实验也证明,此基因在控制生物钟的活动中发挥了关键作用。
这是第一次发现与DSPD有关的遗传突变,研究者说。
“存在这些突变的人,生物钟的一天要比地球的一天更长,所以他们一辈子都一直在追逐时间,”此研究的主要作者、洛克菲勒大学遗传学研究所的助理研究员Alina Patke说。此研究结果发表在2017年4月6日《细胞》(Cell)上。
生物钟
生物钟是生物个体的内在节律,指导着几乎所有生活在地球上的生命。对于人而言,这种节律决定我们什么时候感觉到困倦、饥饿或清醒,甚至可以调节体温的变化。大多数人天生的节律是以24小时为周期,但有高达10%的人患有DSPD,他们拥有更长的内在周期。
“例如,有些总是在夜晚工作的调酒师并不存在任何睡眠周期延迟的问题,但有些必须在早晨进行手术的外科医生却存在这些问题,”Patke说。
Patke和她的同事们第一次确定这个突变与DSPD有关是在7年前一个46岁的美国女性身上。她在与自己总是推迟的睡眠周期斗争了很长一段时间后,最后选择寻求睡眠门诊医生的帮助。
Patke的团队和其他研究者为了分析这名女性的睡眠模式,将她置于完全没有时间线索的公寓中两周。
“那里没有窗户、电视或是网络,”Patke说。“我们只是告诉她按照自己的时间线生活,按照身体告诉她的那样去吃饭和睡觉。”
在这个孤立的环境中,这位女性的节律比典型的24小时生物钟长了1小时,而且睡眠也是碎片化的,Patke说。
对她的基因进行测序后,研究人员辨认出了CRY1的突变。这个突变是单碱基突变,也就意味着基因说明书中仅有一个“字母”发生了改变。
晚上不想睡,早上起不来?你可能是基因突变了
CRY1所表达蛋白的外显子如上图所示,其中CRY1发生突变的位置为11与12之间,如左下图,其中A突变为C,造成了右下图中11外显子在mRNA拼接过程中缺失。图片来源:Alina Patke
在最近的研究中,Patke的团队扩大了研究范围,把这名女性的家庭和其他人群样本也包括进来,证实了CRY1的突变与睡眠相位后移综合征存在联系。
利用一个土耳其人的遗传信息数据库,研究者们找出了携带CRY1突变的个体。在与土耳其肯特大学的研究人员的合作下,研究团队联系到了这些人,并对他们所在的6个家庭的成员进行了面访调查并做了进一步的DNA测序。
这些土耳其家庭的成员中,39人携带CRY1 突变,其余31人并不存在突变。数据显示,带有此基因突变的个体存在明显的睡眠推迟。他们睡眠的中间点一般是在上午6点到8点之间,然而正常人是在上午4点左右。
还有其他遗传因素?
临床研究表明,大约有高达10%的人存在睡眠相位后移综合征,但并不都是由于单基因突变引起的,研究者说。
事实上,Patke说她自己就是个夜猫子,总是晚上工作到很晚,但是她并没有携带CRY1突变。
她说:“严格地说,不是所有的夜猫子都存在这一突变,但是起码有很大一部分人受此影响。”
造成这种症状的可能还有其他潜在的遗传因素,Patke说。但至少确定一个与睡眠失调有关的基因仍是非常重要的一步。
“了解节律是怎样被调控的可以为我们开启用药物控制节律的大门,”Patke说。
当她也提到,如果最终有研究发现了可以将夜猫子的睡眠周期调节为正常状态的药物,那相似地也可以用于解决旅行者倒时差的问题。
同时,研究者强调那些患有DSPD的人可以尝试利用重置自己生物钟的手段来改善这一问题。
Patke建议保持“良好的睡眠卫生习惯,”包括每晚在既定的时间上床睡觉,即便在周末也要按时睡觉,每天早晨也在固定的时间起床。在晚上避免亮光(比如避免笔记本电脑和智能手机)也是有帮助的,而在早晨则要第一时间让自己沐浴在阳光中。
“即使你拥有这种突变,命运也并非无法改变,”Patke说,“你可以尝试这些方法让你的内在节律适应外界的时间。”(生物谷 Bioon.com)
原文出处:
Alina Patke et al.Mutation of the Human Circadian Clock Gene CRY1 in Familial Delayed Sleep Phase Disorder, Cell(2017).DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.cell.2017.03.027

OGT简化重要肿瘤基因变异的检测流程

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英格兰牛津2016年9月27日电 /美通社/ — 分子遗传学公司Oxford Gene Technology(牛津基因技术公司,简称OGT)已推出其SureSeq myPanel?新一代测序定制肿瘤探针组合库,为科学人员提供与他们研究相关的完全定制的预优化新一代测序探针组合库。这个完整的基因内容库覆盖主要的肿瘤类型,包括髓样白血病、慢性淋巴细胞白血病、卵巢癌和乳腺癌。通过利用基于杂交技术的捕获,这些组合库能够提供无与伦比的覆盖完整性和一致性,并且定期更新,最大程度上与当前的研究相结合。

(图标:http://photos.prnewswire.com/prnh/20160909/406091LOGO )

SureSeq myPanel新一代测序定制肿瘤探针组合库提供完整且一致的基因覆盖,包括高GC含量的基因。研究人员可以只针对他们感兴趣的区域选择探针,并且同样可以获得完整的数据。规模更小的高度定制、预优化组合库还可实现更高的吞吐量,且只需最短的验证时间。随着OGT与专家探讨之后不断添加新的探针,这些组合库可被替换或扩大,而所需费用与固定组合库相比却低的多,确保新一阶段的研究顺利进行。

一直开展骨髓增殖性肿瘤组合库试验的西密德兰地区遗传学实验室(West Midlands Regional Genetics Laboratory)研发科学人员Anna Skowronska表示:“我们对SureSeq组合库的表现非常满意。它与我们的其它技术完全一致,能够检测出所有已知基因突变,敏感度高达1%,包括检测出ddPCR由于引物二次突变而未检测出的JAK2 V617F突变。该组合库还在低水平的JAK2 V617F突变样本中检测出其它基因的突变,并论证了等位基因频率与ddPCR的定量分析之间良好的相关性。我们计划在不久的将来采用该组合库。”

OGT高级产品经理大卫-库克(David Cook)称:“凭借我们的SureSeq myPanel新一代测序定制肿瘤组合库,研究人员能够根据他们的具体要求轻松选择探针,并且可以在需要时对该组合库进行更新,添加新的内容。我们致力于研发的承诺意味着内容会定期更新,如果客户感兴趣的特定区域尚不可用,他们可提出相关开发要求,并将在约数周后获得内含预优化探针的完全定制组合库。”

详情请访问:http://www.ogt.com/sureseq。

SureSeq?仅用于研究,不用于临床诊断

 

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2016肿瘤代谢与营养研讨会

会议时间:2016.11.25-2016.11.26     会议地点:苏州

会议详情: http://www.bioon.com/z/2016tnutrition/

突破!使用 Cpf1 基因编辑纠正 DMD 基因突变

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这个研究成果是由德克萨斯大学的西南医学中心研究人员发表。
该研究显示,使用来自 Prevotella 和 Francisella 1(Cpf1),这是一种通常使用的基因编辑 CRISPR 的相关蛋白 9(Cas9)的酶替代物,可以校正动物模型以及人细胞中的疾病相关病变。
突破!使用 Cpf1 基因编辑纠正 DMD 基因突变
这个研究发表在科学进步杂志(Science Advances)上,可能对杜氏肌营养不良的治疗有突破性意义。
在文章中,德州大学西南团队使用来自 DMD 患者纤维细胞的诱导多能干细胞ips),利用 CRISPR-Cpf1 来破坏外显子 51 中的早期终止密码子。
外显子 51 导致大约 13%的患者的肌营养不良蛋白表达的丧失。
这个基因编辑技术修复了来自细胞的诱导多能干细胞ips)和心肌细胞中的肌营养不良蛋白表达,并增加了心肌细胞的收缩力。
Cpf1 首先有张锋在麻省理工学院和哈佛大学研究所的团队发现,被确定为 CRISPR 的相关内切核酶。由于 Cpf1 小于 Cas9,因此更容易被装入到运载工具中,具有针对不同基因序列的潜力。
突破!使用 Cpf1 基因编辑纠正 DMD 基因突变
去年 12 月,专注基因编辑疗法的 Editas 医药公司(纳斯达克股票代码:EDIT)从 Broad 研究所授权获得了使用 Cpf1 进行 CRISPR 基因编辑的知识产权
与此同时,西南大学的研究组还针对肌营养不良蛋白外显子 23,将 Cpf1 的基因编辑 CRISPR 指导 RNA 和校正的核苷酸模板注射入外显子 23 引起 DMD 无义突变的小鼠受精卵。
经过基因编辑的 24 只幼鼠中有 5 只的肌营养不良蛋白表达得以校正。这项技术恢复大多数肌肉纤维中的正常肌肉形态和肌营养不良蛋白表达,并增加肌肉力量。
虽然以前的研究已经表明,采用 Cas9 的 CRISPR 基因编辑可以跳过或纠正小鼠中的突变型肌营养不良蛋白,在新文章中,作者表明,使用 Cpf1 的 CRISPR 在小鼠的肌营养不良蛋白外显子 23 上具有相似的基因组编辑效率。(生物谷 Bioon.com)

Nat Chem Biol:利用CRISPR-Cas9激活细菌中沉默的基因簇,有望发现新的药物

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Nat Chem Biol:利用CRISPR-Cas9激活细菌中沉默的基因簇,有望发现新的药物

2017年4月13日/生物谷BIOON/—为了抵抗疾病,很多医药库中的武器是从细菌当中获得的。如今,利用CRISPR-Cas9基因编辑技术,研究人员揭示出沉默基因中隐藏着的更多潜在的宝藏。

作为一类常见的细菌,链霉菌被用来产生很多作为抗生素、抗癌试剂和其他药物的化合物。在一项新的研究中,来自美国伊利诺伊大学和新加坡科技研究局的研究人员利用CRISPR-Cas9技术激活链霉菌中不表达的或者说沉默的基因簇。相关研究结果于2017年4月10日在线发表在Nature Chemical Biology期刊上,论文标题为“CRISPR–Cas9 strategy for activation of silent Streptomyces biosynthetic gene clusters”。论文通信作者为伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校化学与与生化分子工程系教授Huimin Zhao。

Zhao说,“在过去,科学家们仅筛选细菌在实验室中产生的天然产物以便寻找新的药物。但是自从细菌基因组被测序以来,我们就意识到我们仅发现这种基因组编码的天然产物的一小部分。”

“绝大多数生物合成基因簇在实验室条件下并不表达,或者非常低水平地表达。这就是为什么我们称它们是沉默的。存在大量的新药物和新知识等待我们从这些沉默的基因簇中去发现。它们真地是隐藏的宝藏。”

为了挖掘未发现的基因组宝藏,这些研究人员首先利用计算工具鉴定出沉默的生物合成基因簇,即一小群参与制造化学产物的基因。他们随后利用CRISPR/Cas9技术将一种强启动子序列插入到他们想要激活的基因前面,促使细菌细胞制造这些基因簇编码的天然产物。

Zhao说,“对CRISPR/Cas9技术而言,这是一个较新的研究方向。大多数CRISPR/Cas9相关的研究着重关注生物医学应用,如治疗遗传病,但是我们将它用于药物开发。”他的实验室是首次将这种CRISPR系统用于链霉菌中。“在过去,启动或关闭链霉菌中的特定基因是比较困难的。如今,利用CRISPR/Cas9,我们能够高效地靶向几乎任何一个基因。”

这些研究人员成功地激活了一些沉默的生物合成基因簇。为了寻找候选药物,每个天然产物需要加以分离和研究以便确定它发挥什么功能。为此,从一种沉默的生物合成基因簇经激活产生的新的化合物当中,他们分离出一种化合物并且确定了它的结构。他们发现它具有与源自链霉菌的其他药物完全不同的结构。

Zhao说,这些新的化合物可能导致人们开发出新的药物来避免抗生素耐药性或从不同的角度抵抗癌症。

他说,“抗菌素耐药性是一项全球挑战。我们想要发现新的作用机制和新性质,因此我们能够发现新的方法来攻击癌症或病原体。我们想要鉴定出新的化学物骨架来开发新的药物,而不是修饰现存的药物。”(生物谷 Bioon.com)

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原始出处:

Mingzi M Zhang, Fong Tian Wong, Yajie Wang et al. CRISPR–Cas9 strategy for activation of silent Streptomyces biosynthetic gene clusters. Nature Chemical Biology, Published online 10 April 2017, doi:10.1038/nchembio.2341

Nat Biotechnol:首次在人全基因组水平上证实基于CRISPR的单碱基校正是准确的

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Nat Biotechnol:首次在人全基因组水平上证实基于CRISPR的单碱基校正是准确的
第三代编辑技术CRISPR-Cas9(上)与碱基编辑器rAPOBEC1–nCas9(下)之间的比较。图片来自Institute for Basic Science。

2017年4月12日/生物谷BIOON/—在一项新的研究中,来自韩国基础科学研究所(Institute for Basic Science, IBS)基因组工程中心的研究人员证实了一种近期开发的基因编辑方法的准确性。这种基因编辑工具起着“DNA剪刀”的作用,旨在鉴定和替换人基因组(大小为30亿个碱基对)中的仅一个核苷酸(或者说碱基)。这是首次在全基因组水平上验证了这种“碱基编辑器(base editor)”的准确性。这种验证将有助扩大这种方法在农业、牲畜和基因疗法中的应用。相关研究结果于2017年4月10日在线发表在Nature Biotechnology期刊上,论文标题为“Genome-wide target specificities of CRISPR RNA-guided programmable deaminases”。论文通信作者为来自IBS基因组工程中心的Seuk-Min Ryu和Jin-Soo Kim。

基因编辑工具取得的快速进展已在生物界引起了很大轰动。一种主要的第三代DNA编辑技术是CRISPR。通过切除一小段DNA序列,CRISPR-Cas9和CRISPR-Cpf1被用来沉默或降低有缺陷的基因的表达。然而,去年,生物学家们已发现一种新的碱基编辑器并不导致随机的DNA删除和插入,而是仅替换一个DNA碱基。这种基因校正是至关重要的,这是因为几种疾病是由这四种DNA碱基(即腺嘌呤,简称A;胞嘧啶,简称C;鸟嘌呤,简称G;胸腺嘧啶,简称T)中的一种发生拼写错误导致的。DNA中的单核苷酸错误被称作点突变。点突变导致的疾病包括囊性纤维化、镰状细胞性贫血和色盲。

不同于现存技术的是,在这种碱基编辑器中,CRISPR-Cas9的一种变体(nCas9, 切口酶)与胞嘧啶脱氨酶(cytosine deaminase)APOBEC1融合在一起。APOBEC1将DNA中的碱基C替换为碱基T。这种DNA剪刀被向导RNA(gRNA)引导到DNA上的正确位点。然而,在此之前,人们并不知道这种碱基编辑器是否仅在有缺陷的基因区域上发挥作用,或者它是否在脱靶位点不必要地将碱基C替换为碱基T。

仅一个月之前,Kim团队就在Nature Biotechnology期刊上报道首次成功地在小鼠体内进行单碱基编辑(Nature Biotechnology, doi:10.1038/nbt.3816,相关新闻参见“Nat Biotechnol:首次利用CRISPR培育出单核苷酸编辑转基因小鼠”)。如今,该团队在全基因组水平上证实了这种方法的准确性。

为了鉴定这种方法的可靠性,Kim团队对一种被称作Digenome-seq的错误校验技术进行改进,以便让它适用于这种碱基编辑器方法。去年,当该团队分析了CRISPR-Cpf1和CRISPR-Cas9的准确性时,他们就使用和验证了Digenome-seq。他们也改进了计算机程序Digenome 2.0以便更加全面地鉴定脱靶位点,并且通过比较不同的gRNA发现降低脱靶编辑和增加特异性的gRNA。

利用这种技术,Kim团队发现这种碱基编辑器要比当前的第三代基因编辑工具CRISPR-Cas9更加准确。这种碱基编辑技术在人基因组上的多个位点诱导C→T转换,而CRISPR-Cas9在多个位点上进行切割,这意味着这种新的碱基编辑器产生更少的脱靶变化。Kim说,“因此,我们预计这种碱基编辑器将被广泛地作为一种流行的CRISPR技术加以使用。”(生物谷 Bioon.com)

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原始出处:

Daesik Kim, Kayeong Lim, Sang-Tae Kim et al. Genome-wide target specificities of CRISPR RNA-guided programmable deaminases. Nature Biotechnology, Published online 10 April 2017, doi:10.1038/nbt.3852

“基因魔剪”成科研”搅局者”?

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“基因魔剪”成科研"搅局者"?
在近日举行的美国癌症研究协会年会上,美国冷泉港实验室癌症生物学家杰森·谢尔泽陈述了他和同事最近的一项失败科研案例:备受瞩目的CRISPR/Cas9基因编辑技术“中断”了他们堪称“完美”的研究计划。
《自然》杂志网站的报道称,这一报告迅速在会场“炸开了锅”,号称蕴含巨大商机的“基因魔剪”CRISPR/Cas9技术竟然成了“搅局者”?

完美计划因其戛然而止
谢尔泽团队原计划运用当今热门的基因编辑工具CRISPR/Cas9,寻找那些能降低癌细胞增生速度的基因。他们已万事俱备,“只欠东风”——寻找一种具有类似功能的对照基因。
当时,母系胚胎亮氨酸拉链蛋白激酶(MELK)被认为是最佳选择,因为该蛋白水平在很多肿瘤细胞中表现出异常高度,且多项研究证明,抑制该蛋白可阻止癌细胞增生,甚至有几种MELK蛋白抑制剂已进入临床试验阶段。但谢尔泽团队利用CRISPR/Cas9技术敲除MELK基因后,并没有获得“抑制癌细胞扩增”的预期效果。他说:“这让我们陷入困境,不得不暂停所有实验。”
不断推翻其他研究数据
随着近几年CRISPR/Cas9技术逐渐普及,之前用其他类似技术获得的研究被揭示“存在数据错误”,迫使许多实验室重新评估甚至重做实验。现在,谢尔泽的实验室也加入这类“失败”大军之中。
麻省大学医学院分子生物学家内森·罗森是第一批系统比较不同基因工具研究结果的科学家。2015年,他和同事报告了两种基因编辑工具——锌指核酸酶技术和吗啉反义寡聚核苷酸技术对斑马鱼模型的研究结果存在50%到80%的不一致。
CRISPR/Cas9技术与其他基因编辑工具对其他生物的研究也出现诸多不一致的结论。在拟南芥植物模型中,CRISPR/Cas9技术推翻了之前“一种蛋白被认为能调节植物生长激素”的研究结论;在果蝇和人类细胞中,减少某个基因表达的RNA干扰技术(RNAi)和CRISPR/Cas9技术对同一个基因的研究结果出现了很多不一致。
对这些不一致的研究,一些人表示欢迎,认为其向科学界提出了新的课题;但许多人表达了不满,认为它们是“搅局者”。
“基因魔剪”数据更准确
斯坦福大学生物分子学家迈克尔·巴斯克表示,RNA干扰技术和基因编辑技术的结论冲突,并不意味着两种技术一个对、一个错。CRISPR/Cas9技术完全删除某个基因表达,而RNA干扰技术只能将该基因表达降低到非常低的水平,两种技术虽然操控了同一种基因,但细胞完全有可能出现不同的反应。他认为,造成这种结果差异的背后“肇事者”,应该归责于RNA干扰技术潜在的“脱靶效应”,研究人员应该用CRISPR技术重新“检验”之前技术得出的结论。
“之前用其他方法进行的基因筛选试验,基本上需要用CRISPR技术重来一遍,这将是一个大工程。”巴斯克说,“我认为,CRISPR获得的数据会更准确。”
回到谢尔泽的研究,因牵涉到推翻已进入临床试验的MELK基因研究,CRISPR技术得出的结论特别引人关注。但有癌症专家表示,谢尔泽团队只是推翻了“MELK基因在癌细胞分裂中起重要作用”的结论,MELK有可能通过其他机制对癌细胞发生抑制作用,因此没有理由因为CRISPR技术得出的负面结论停止相关临床试验

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2017(第四届)基因编辑与临床应用研讨会

会议时间:2017.6.9 -6.10      会议地点:上海

会议详情: http://meeting.bioon.com/2017geneediting/?__token=bpc-zixundibu

JAMA:美国国家科学院人类基因编辑原则

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JAMA:美国国家科学院人类基因编辑原则
基因组编辑由于改善人类健康的巨大潜力越来越受到科学家们所关注。RNA引导CRISPR-Cas9基因组编辑系统在基因组编领域取得了重大突破,相比于早期的蛋白质引导技术,CRISPR-Cas9具有高效,低成本,操作简易等特点。
科学的进步也引发了对于人类基因组编辑的担忧,例如如何平衡潜在利益与意外伤害风险、如何规范基因组编辑的使用、如何尊重个人、国家和文化的不同视角,这些是否影响技术使用。一项新的来自美国国家科学院报告回答了这些问题,并提出对与人类基因组相关的专业设置、编辑监督与应用的建议:包括基础实验室研究、体细胞的临床应用、未来潜在的生殖细胞临床应用共3个方面。
第一,基础实验室研究
利用基因组编辑的基础研究促进对基因功能,早期人类的发展,干细胞,生殖生物学,基因与疾病之间的联系,以及癌症和其他疾病的理解。基因组编辑的基础研究是在伦理规范和监管框架下进行的,包括地方和国家监督委员会,以确保实验室的安全和保护捐赠组织和细胞研究的人的利益。报告认为,涉及体细胞和生殖细胞的基础研究对于科学和医学的进步是至关重要的,并建议在现有的监管结构下继续进行这项研究。
第二,用于治疗和预防疾病和残疾的体细胞编辑
基因治疗疾病的临床应用已经取得了长足的进步,但新的基因组编辑技术已经大大加快了基因治疗进展。例如,对化疗等常规治疗失败的癌症患者使用CRISPR-Cas9修改免疫细胞的临床试验已获得批准,体细胞基因组编辑在治疗遗传基础疾病,如镰状细胞贫血和免疫缺陷疾病中应用。
基因组编辑的临床应用可以在体内外进行。体外方法具有技术优势,因为基因编辑的细胞可以通过功能评估后再返回病人体内;体内编辑仍然存在技术上的挑战,如何实现有效的编辑和避免脱靶事件,这类试验已经在B型血友病患者中开展。
基因组编辑的临床应用包含于基因治疗下,受到自20世纪90年代以来道德规范的监督。通过进行仔细和适当的监督,基因治疗研究已获得广泛的公众支持。报告认为,在现有的监管框架下,在治疗或预防疾病或残疾方面,体细胞基因组编辑的临床试验应继续进行。
一个有争议的方面,基因组编辑关注其潜在的用途用于修改身体性状和获得超能力。 例如,使用体细胞基因组编辑,以改善肌肉营养不良患者的肌肉组织将被视为恢复性治疗,而使用相同的方法,对没有相关病理个人应用将被视为”强化”。目前,这类应用的潜在风险较大并不应答被批准使用。未来其风险可能会减少,如何权衡好处与风险,将考验未来的决策制定者。
第三,治疗或预防疾病或残疾的生殖细胞基因编辑
三分之一人类基因组编辑的潜在应用涉及改变生殖细胞,以防止严重的疾病或残疾。种系基因编辑已在动物上成功,但主要技术挑战仍然在开发技术的安全和可预见的人类使用方面。这项研究极具潜力,因为有数以千计的遗传疾病是由单个基因突变引起的。当没有其他合理的替代方案时,编辑生殖细胞可以减轻孩子的疾病负担,让准父母拥有基因相关的后代而无需将致病突变传播给他们的孩子。
由于生殖系编辑会导致可继承的遗传变化,对其安全提出了更大的关注,也有人认为,生殖系基因编辑跨越道德底线。鉴于这些技术和社会的关注,报告的结论是,对于任何生殖编辑行为应保持谨慎,但谨慎并不意味着禁止。该报告建议,生殖细胞编辑的临床试验可以允许,但只有经过更多的研究,以满足适当的风险/利益标准时才能授权这些试验。
报告认为下列的遗传性的物种基因编辑可以被允许:
(1)缺乏其他合理的选择
(2)对令人信服地证明进行基因编辑可缓解严重疾病
(3) 只转化为在人群中普遍存在的基因变异,并且已知不存在副作用
(4) 风险和潜在的健康利益具备可靠的临床前和临床数据
(5)临床试验中持续的严格的监督
(6) 长期多代后续综合计划
(7) 通过公众健康和社会福利和风险评估
原文出处:
Richard O. Hynes et al. Toward Responsible Human Genome Editing. JAMA. 2017-4-10.

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世界最小人造病毒结构将有助于基因治疗

基因君

英国研究人员最新合成出一种人造病毒结构,直径远远小于现有的人造病毒及天然病毒,有望在基因治疗领域发挥实用价值。英国国家物理实验室等机构研究人员在最新一期《美国化学学会杂志》上报告说,这项研究的主要特点在于,研究人员在合成这种人造病毒结构过程中,没有使用大型且结构复杂的蛋白质来制作病毒结构外壳,而是以非常短小的蛋白质“碎片”来拼装。

世界最小人造病毒结构将有助于基因治疗

据英国国家物理实验室介绍,这种人造病毒结构的直径只有12纳米(1纳米等于10亿分之一米),是全球已知病毒中体积最小的一个。此外,这种人造病毒结构比较有可塑性,能够灵活地适应包裹不同大小的基因。

研究人员说,未来可以将这种人造病毒结构当成一个载体,将大小不一的基因包裹其中,从而安全地将基因运送到人体细胞中,且不产生副作用。

基因治疗是一种新兴医疗技术,是指将外源正常基因导入目标细胞,以纠正或补偿基因缺陷和异常引起的疾病。病毒自身不能复制,当接触到宿主细胞时就脱去其蛋白质外壳,将自己的遗传物质注入宿主细胞内。近年来,研究人员希望通过模拟病毒感染宿主细胞的方式,用人造病毒结构作为载体进行基因治疗。(生物谷Bioon.com)

华大基因携手美国艾伦研究所,开启全球脑科学计划

基因君

华大基因携手美国艾伦研究所,开启全球脑科学计划
2017 年 4 月 10 日,正值“世界帕金森病日”前夕,华大基因与美国非营利性医学研究机构艾伦研究所签署了基于基因组学研究的科研合作,旨在利用基因组学的力量,共同推进脑科学研究,促进相关科技领域发展。
脑研究是科学界尚未攻克的挑战。随着人口老龄化程度加深,阿尔茨海默综合症、帕金森综合症等疾病已经成为难以回避的社会问题。深入了解大脑,有助于理解这些疾病,也是科学界攻坚的方向。
2013 年开始,美国、欧盟、日本陆续开展脑科学计划,2016 年,“脑科学与类脑研究”被“十三五”规划纲要确定为重大科技创新项目和工程之一。
艾伦研究所是一家独立的非营利性医学研究机构。2003 年,美国慈善家保罗·艾伦(Paul G. Allen)出资 1 亿美元发起了种子基金,随后艾伦研究所在西雅图正式成立。随后,艾伦研究所陆续获得了来自政府、公共基金会以及私人基金会的广泛支持,逐渐成长为美国具有重要影响力的医学研究机构之一。
艾伦脑科学研究所是艾伦研究所的重要分支。也是华大基因此次的主要合作目标。基于多大脑的研究与理解,艾伦脑科学研究所致力于研究神经科学中最迫切的问题,寻找人之所以为人的终极答案。
2015 年,艾伦脑科学研究所集结了来自全球的 12 个合作伙伴,开展 3D 脑神经图谱的重建项目,帮助科学家更好的了解个体脑神经元对脑功能的影响,希望能从根本上改变治疗孤独症、阿尔茨海默症以及抑郁症等相关疾病障碍的治疗方式。
受到天文学家探索宇宙的大规模巡天观测 (sky surveys) 的启发,艾伦脑科学研究所用四年时间系统地研究了老鼠视觉皮层的神经活动。2016 年 7 月,艾伦脑观测站于第一次公布了相关数据,提供了一份公众可获取的数据集。此数据集旨在帮助科学家理解人脑并建立模型,也是迄今为止规模最大的脑数据集。
其科研模式与大多数研究机构不同,艾伦脑科学研究所以“团队科学、大科学、开放科学”为指导原则,并通过独特的项目结构进行科学研究,旨在通过公开新数据、知识和工具的发现,推动全球科研的发展与进步。
这一点倒是与华大基因颇为相似。
此次合作中,双方希望在测序技术上达到相关合作,并探索以在生物信息学和数据挖掘等领域更多的合作可能性。研究合作项目预计将涵盖大脑中的细胞类型的确定,以及了解神经变性或发育性疾病和障碍等。双方的合作还将促进深圳华大基因与西雅图艾伦研究所在人才教育方面的交流与互动。
华大基因全球研发主管何亦武认为,华大基因在基因组学领域的研究能力和影响力,可以极大地支持和推动艾伦研究所在研究人脑领域所做的开创性工作。他对双方的合作寄予厚望,认为此合作会加速重要领域的科学发现,推动科学研究的进步,造福人类健康。(生物谷 Bioon.com)

风口上的腾飞:基因测序产业技术行业资本全解析

基因君

2016年9月22日,位于大鹏新区的深圳国家基因库正式开业。据悉,深圳国家基因库的数据库数据库、样本库、活体库,以及规划数据能力均已超越了EMBL(uropean Molecular Biology Laboratory )、NCBI(Cambridge,UK. GenBank )以及DDBJ(DNAData Base of Japan)世界三大数据库,综合能力位列世界第一,同期,2016年深圳国际BT领袖峰会也在深圳福田开幕,基因库、基因测序已然成为深圳市的亮点产业。

现在,精准医疗已经成为全民热词,在精准医疗中扮演重要角色的测序技术更是深得资本市场、国家政策的青睐,发展日新月异,给医疗科技的创新和产业化带来更多契机。BT领袖峰会基因测序产业发展分论坛上,国内外多名资深专家齐聚一堂,从技术、产业、资本应用的角度探讨下一代基因测序产业的发展。

技术:三代测序异军突起

测序行业发展更代非常迅速:NGS已经成为主流,而一代测序由于其通量有限,但精确度高仍然占据部分市场,而最新的三代技术–无需PCR扩增的单分子测序技术也已问世,目前,拥有单分子测序技术的公司有Helicos Biosciences(美国)、Pacific Biosciences(美国)和Oxford Nanopore(英国),其中只有Pacific Biosciences于2015年10月份推出小型化的单分子测序仪Sequel。

风口上的腾飞:基因测序产业技术行业资本全解析

深圳市瀚海基因生物科技公司首席技术官向国兵博士介绍了其公司最新的三代测序技术。据悉,向国兵博士是本月才刚刚加盟深圳瀚海基因,任首席科学家,向国兵博士在回国之前是在美国赛默飞公司任资深科学家,在测序仪领域有超过20年的研发经验,目前全球有超过20%的测序仪正在使用向博士研发的测序试剂,拥有超过50项专利。

向博士介绍说,相比二代测序把基因组减成小段,放大信号的过程,三代测序更为简便,不用扩增,可以进行单分子测序。现在市场上的单分子测序技术有的错误率还有10%左右,”我们瀚海在用的测序技术精确度基本上可以达到百分之百”向博士说。

瀚海的单分子靶向测序有两个比较主要的技术。一是单分子测试,单分子率可以达到60%到70%,已经处于先进水平,同时瀚海研发的新试剂可以帮助单分子成像,在nucleotides里面时可以是自然的链状,第一轮测试完后则可以去掉,不会影响下一轮测试;二是光学方面的全内反射荧光成像(TIRF)技术,TIRF技术中的绿光可以定位,红光用于测序,测完一轮后剪掉,再做另外一个反应。该测序仪一次成像大约有4万个点,通量非常大。

产业:成本下降带来机遇

相比第一代测序来说,下一代测序技术(NGS)最大的突破就在于通量的急剧提升,伴随而来的是测序成本出现几何级的下降,这个规律已经远远超过了IT领域的摩尔定律。16年前为完成中国1%的国际人类基因组任务而成立的华大基因也已经成为中国测序行业巨搫。一个人的基因测序成本也从30亿美金降到今天的1000美金,基因研究也从基础研究逐步走向医学、农业等很多领域。

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以医学检测服务为例,华大基因检测涵盖到三个方面,婚、孕、移植前的检测;产前的检测;新生儿的检测。中国每年大概有1700万的新生儿,每年5.6%的出生缺陷率,大概有7000种遗传病,最常见的”唐氏综合症”中国每年有新发病例多达2300多个。国家为了应对这个问题,设计了三级预防体系,分别在在婚、育前阶段、产前阶段和新生儿阶段三个不同的阶段能把出生缺陷的比例控制下去。

在婚前阶段,华大基因设计了一个针对普通人群的遗传病的筛查,包括各个遗传病,尤其是致死、致残率比较高的遗传病。在辅助生殖领域,主要是胚胎植入前遗传学筛查(PGS)和种植前基因诊断(PGD),可以通过二代测序技术,在这两个领域检出在植入前常见的染色体的非整倍体大片段的缺失或者是重复,甚至做一些PGD,可以筛选出健康的胚胎进行植入。在产前阶段,华大提供新生儿代谢病检查服务,新生儿阶段华大提供耳聋的基因检测服务。

随着测序技术的发展,尤其是成本的下降,未来像无创产前检测(NIPT)检测的成本也会逐年的下降,”我们预计到2026年的时候,能够超过95%以上的孕妇,仅仅这一项检测技术,未来的市场规模可能就接近100个亿,所以这项检测技术仍然具有很大的发展空间。”深圳华大基因副总裁和首席市场官赵立见说。

资本:风投融资指数增长

今年是资本的寒冬,有很多热点,比如O2O、大数据的项目等已经很难拿到新一轮融资了,但在医疗健康方向,特别是精准医学方向,近期的投资案例特别多,这是大部分机构或者资本选择的过冬的方式。”医疗健康抗经济下行风险能力是最强的。”澳银资本创始合伙人刘宇先生说。

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“当时我们谈的时候,第一轮最多就是五六千万的估值,现在我看到大家纷纷是拿的五六个亿的估值。”刘宇回忆道,在一年前,刘宇团队判断基因检测迎来了一个快速增长期,从国内市场来看都是成倍增长,全球市场2011、2015、2018年的增长速度惊人,特别是与新生儿有关的遗传病等产前筛查的市场已经相对成熟,有华大、贝瑞等企业跑马圈地,跟各地的医院或者是卫计委合作,已经没有太大投资机会了。

在整个市场结构里肿瘤应用占到很大比例,”现在大家普遍看好的肿瘤的早期诊断,个性化的应用,包括预后的指导,可以看到近期的很多案子都是围绕这个发生的。”刘宇评论说。但刘宇也指出,这个行业很火,但也要看到一些风险,基因检测、精准医学有很多的团队,他们是生物背景的出身,跟临床医学中间有一个很大的鸿沟,所以当其真正和医学临床结合时也会面临更多挑战,像华大的平台足够大,可以找到更好的资源、人才去弥补,而大部分的小团队却并不具有这个能力来弥合鸿沟。所以,类似这些投资时间的契机是非常重要的,对投资人而言,如果过早投入,公司没有出里程碑式进展,就没有投资逻辑作支撑,拿不到下轮融资,先驱也就成了先烈。

从基因测序行业角度来看,行业的前景,应用方向是创投机构看重的方向,从逻辑角度来看,投资风险点,是否有相应的增值服务和风险措施手段是创投机构关注的重点。但总体而言,这个行业还是在发展的早期,需要创投的大力支持,但是也需要创业投资资本和投资创业团队之间更好的结合。(生物谷 Bioon.com)

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会议时间:2016.11.17-2016.11.18     会议地点:上海

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