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Angewandte Chemie 突破!会动的纳米马达让CRISPR-Cas-9钻进癌细胞心窝进行基因编辑!

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2018年2月20日讯 /基因宝jiyinbao.com /——在癌症研究领域,“Cas-9–sgRNA”复合物是一种有效的基因编辑工具,但是其穿过细胞膜接触肿瘤细胞基因组的能力非常低。来自美国和丹麦的科学家们现在开发了一种可以运动的纳米马达,可以有效输送并释放这种基因魔剪系统。在这篇发表于《Angewandte Chemie》的文章中,研究人员详细描述了他们开发的超声驱动的纳米马达。

Angewandte Chemie 突破!会动的纳米马达让CRISPR-Cas-9钻进癌细胞心窝进行基因编辑!

图片来源:Wiley-VCH

基因工程是一种有潜力的癌症治疗手段,在适应性细菌免疫防御系统“CRISPR”发现之后经历了蓬勃的发展。目前用于基因编辑的工程化CRISPR系统包含两个组分:一个单链引导RNA(sgRNA)和Cas-9核酸酶,其中sgRNA可以引导Cas-9核酸酶结合特异的基因序列,随后核酸酶发挥其基因编辑功能。然而输送这个庞大的基因编辑系统进入细胞存在一定问题。该研究通讯作者Liangfang Zhang 和Joseph Wang来自加州大学圣地亚哥分校(UCSD),他们及其同事现在开发出了一种超声驱动的纳米线,可以主动将Cas9–sgRNA复合物运输穿过细胞膜进入细胞。

金纳米线可以被动穿过细胞膜,但是由于它们的特殊不对称形状,超声可以促使它们主动运动。“金纳米线马达的不对称形状对于超声驱动是必不可少的。”作者强调道。他们把该纳米马达与Cas9–sgRNA复合物通过硫键结合在一起。这些可还原的化学键在肿瘤细胞内具有优势,它们可以被癌细胞内丰富的天然还原性物质谷胱甘肽打断,这就促使Cas9–sgRNA复合物被释放进入细胞核发挥作用,如敲除基因。

作为一个测试实验,研究人员检测了表达绿色荧光蛋白的黑素瘤细胞B16F10中的荧光强度变化。他采用超声对细胞处理5分钟,这可以加速携带Cas9–sgRNA复合物的纳米马达穿过细胞膜进入细胞。他们发现他们的Cas9–sgRNA复合物可以在很低浓度下有效抑制荧光蛋白的表达。

因此,有效使用超声驱动的纳米马达作为主动运输工具以及需要的编辑工具浓度极低使该研究极具魅力。同时这个系统还非常简单,仅包含很少地、容易制备的组分,这也是该研究的一大亮点。(生物谷Bioon.com)

参考资料:

Joseph Wang et al.Active delivery of Cas9-sgRNA complex in the cell by using ultrasound-propelled nanomotors.Angewandte Chemie International Edition.DOI: 10.1002/anie.201713082

eLife:为何癌基因不能通过重复性测试?

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2018年2月28日/生物谷BIOON/—大约在10年前,几个实验室发现了一个被称作MELK的基因在许多癌细胞类型中过度表达或受到高度激活。这一发现已促使正在开展多项临床试验来测试抑制MELK的药物是否能够治疗患者所患的癌症。如今,在一项新的研究中,来自美国冷泉港实验室(CSHL)的研究人员报道MELK实际上并未参与癌症产生。相关研究结果于2018年2月8日在线发表在eLife期刊上,论文标题为“MELK expression correlates with tumor mitotic activity but is not required for cancer growth”。论文通信作者为CSHL研究员Jason Sheltzer。

eLife:为何癌基因不能通过重复性测试?
图片来自Sheltzer Lab/CSHL。

再者,Sheltzer和他的同事们指出与之前发现的不一致源自于用来将MELK与癌症相关联在一起的科学技术的内在缺陷。

Sheltzer说,“我们的研究很好地说明了科学的自我纠正性质。”

在过去的几年里,Sheltzer和美国石溪大学学生Chris Giuliano和Ann Lin一直在对通过外科手术从肿瘤患者身上切除的肿瘤进行基因组分析。他们的目标是鉴定活性水平与患者较低的存活率相关的基因。这些研究人员随后计划利用一种被称作CRISPR的基因编辑技术每次一个基因地剔除来自不同癌细胞系的基因,以便观察它们是否能够杀死这些癌细胞。

这就涉及到MELK 。Sheltzer说,“与其他实验室一样,我们发现MELK往往在无法长期存活的患者中非常高地表达。”

鉴于之前利用多种其他方法的研究都已表明MELK对癌细胞而言是至关重要的,Sheltzer认为他的团队能够在CRISPR实验中利用该基因作为阳性对照。Sheltzer说:“我们曾认为一旦我们剔除MELK,它将杀死癌细胞。我们随后就能够知道我们的CRISPR技术发挥了作用。但是,令我们吃惊的是,癌细胞并没有死掉。它们并不在乎MELK的缺乏。”

这些研究人员然后开展几项实验来确保这种CRISPR发挥了效果。Sheltzer说,“我们最终不得不得出结论:我们的技术是不错的。相反,之前关于MELK在癌症中的作用的发现是错误的。”

Sheltzer认为一些技术容易出错的原因在于它们的脱靶效应。其中的一种被称作RNA干扰的技术利用一种控制基因表达的细胞机制来关闭特定基因。Sheltzer说,“你认为你抑制了一个基因,但实际上这些技术并不是特异性的,因此你也抑制了许多其他不同的基因,”Sheltzer说。

Sheltzer补充道,“我们认为这可能是一个常见的问题。可能还有其他的像MELK这样的基因,我们将利用CRISPR找到它们。”(生物谷 Bioon.com)

参考资料:

Christopher J Giuliano Ann Lin Joan C Smith et al. MELK expression correlates with tumor mitotic activity but is not required for cancer growth. eLife, Published online: Feb 8, 2018, doi:10.7554/eLife.32838

Mol Psych:经常失眠?可能要怪你的基因咯!

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2018年3月11日 讯 /生物谷BIOON/ –日前,一项刊登在国际杂志Molecular Psychiatry上的研究报告中,来自加州大学圣地亚哥分校和圣地亚哥医疗保健系统的科学家通过研究发现了能够诱发睡眠问题的特殊基因,相关研究阐明了失眠症和诸如抑郁症等精神疾病(或2型糖尿病等疾病)之间的遗传关联。

Mol Psych:经常失眠?可能要怪你的基因咯!

图片来源:medicalxpress.com

20%至50%的美国退伍军人都有睡眠问题,而失眠症对机体健康的效应往往也是非常可怕的,其给整个医疗体系带来了巨大的压力;慢性失眠症常常与多种健康问题密切相关,比如心脏病、2型糖尿病、精神疾病(比如创伤后应激障碍和自杀等);此前研究人员进行的两项研究结果表明,包括失眠症在内的多种睡眠相关问题的特征都具有一定的遗传性,基于这些研究发现,研究人员就开始咨询招影响个体睡眠的特殊基因突变。

研究者Murray Stein表示,这些研究非常重要,因为其能够帮助我们阐明人们遭受失眠症及不同睡眠问题的原因;更好地理解引发失眠症的分子机制对于后期开发治疗睡眠问题的新型疗法至关重要。

这项研究中,研究人员利用全基因组关联性研究(GWAS)对参与了美国STARRS风险研究中超过33,000名士兵的DNA样本进行分析,相关数据来自于欧洲裔、非洲裔及拉丁裔士兵,研究人员将其单独分组来鉴别特殊祖先谱系的影响因素,随后研究人员将最新两项研究的结果与英国生物样本库中的数据进行对比分析。研究结果表明,失眠症存在部分可遗传的风险,此外研究者还发现了失眠症和2型糖尿病的明显遗传关联,在欧洲裔的参与者中,个体的失眠症还和重度抑郁症存在一定关联。

研究者Stein说道,失眠症和其它精神疾病(重度抑郁症)、身体疾病(2型糖尿病)之间的遗传性关联还阐明了这些共同发生疾病所具有的共同遗传特性;研究者指出,失眠症和7号染色体上的特殊遗传突变的出现直接相关,在欧洲裔参与者中其差异则表现在9号染色体上,比如7号染色体上的突变体就接近于AUTS2,该基因和酒精消耗、大脑发育和睡眠相关电信号的传输直接相关。

最后研究者表示,如今我们知道不同位置和通路中存在的多个遗传突变都和睡眠及生物钟直接相关,诸如失眠症关联性基因位点或能帮助研究人员阐明包括精神疾病和代谢性疾病等多种疾病背后的遗传风险。(生物谷Bioon.com)

原始出处:

Murray B. Stein, Michael J. McCarthy, Chia-Yen Chen, et al. Genome-wide analysis of insomnia disorder. Molecular Psychiatry (2018) doi:10.1038/s41380-018-0033-5

开发基因疗法 Ionis达成17亿美元许可

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开发基因疗法 Ionis达成17亿美元许可

Ionis Pharmaceuticals与其子公司Akcea Therapeutics近日宣布,Ionis全球独家授权许可Akcea进行inotersen和AKCEA-TTR-LRx(前IONIS-TTR-LRx)两项药物的开发和推广,该协议总值达17亿美元。

通过利用Ionis的前期准备以及Akcea的商业基础和布局,此次协议旨在强化产品成功上市的能力。新组合的Akcea团队正准备在美国和欧盟上市Inotersen,该药物预计计划于2018年中批准,用以治疗遗传性甲状腺素运载蛋白淀粉样变性(hATTR)——一种系统性、进行性和致命性的疾病。这种疾病是错误折叠的转甲状腺素蛋白(TTR)的蛋白质基因突变的结果。这导致聚集在神经,心脏和胃肠道中的淀粉样蛋白原纤维的形成。这种疾病影响着全球约50,000人。

两家公司也在研发用于治疗遗传和野生型ATTR的AKCEA-TTR-LRx。AKCEA-TTR-LRx计划于2018年进入临床。

根据协议,Ionis将收到Akcea的1.5亿美元预付款。美国和欧盟监管机构的批准将推动Ionis收到5000万美元和4000万美元的里程碑付款。Akcea可以选择使用股票而不是现金支付预付款和相关费用。此外,该协议还有另外13亿美元的里程碑款项。

Ionis首席执行官兼董事长Stanley T. Crooke 博士说:“此次合作反映了我们对inotersen价值的信心,并体现了我们利用商业分支机构进行药物商业化的战略,使Ionis的核心专注于创新和反义基因疗法的研发管线。这一合作将有利于Ionis-Akcea团队迅速将药物推向急需这种治疗的患者。我们与Akcea的合作将使inotersen和TTR产品的价值最大化。”

Akcea Therapeutics首席执行官Paula Soteropoulos女士说:“这项合作对Akcea来说具有转型意义。增加两种潜在的、改变生活质量的疗法——inotersen和AKCEA-TTR-LRx,扩大了我们的研发管线。Akcea以患者为中心的商业模式和我们的专注及专业有益于推动Inotersen的成功上市。我们已经配备了我们的能力和团队,致力于成为罕见病领域的领先企业。”(生物谷Bioon.com)

Cell Rep:基因疗法有助于治疗中风等大脑损伤

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2018年3月27日 讯 /基因宝jiyinbao.com/ –最近,科学家们找到了一种能够促进大脑机能恢复的关键基因,该发现或许有助于治疗中分以及脊髓损伤等疾病。
最近这项由来自UT西南医学中心O’Donnell脑科学研究所的做出的研究表明,大脑星形细胞中一种基因的开启能够帮助脑细胞快速地从损伤中恢复。
Cell Rep:基因疗法有助于治疗中风等大脑损伤
(图片来源:Meifan Amy Chen, Ph.D. UT Southwestern)
根据该研究的作者,来自UT西南医学中心的神经学系主任Mark Goldberg博士的说法,这项研究虽然主要检测了脊髓损伤的情况,但对于一系列其它大脑损伤同样具有借鉴意义。
“我们都知道星形细胞能够帮助大脑以及脊髓从损伤中快速修复,但我们并没有充分理解这些细胞激活的机制。如今,我们能够分析细胞活性开启或关闭是否能够促进伤愈的过程”。
这项发表在《Cell Reports》杂志上的文章发现星形细胞中的LZK基因能够促进胶质细胞增生。在这一过程中,星形细胞能够在受损神经元周围增殖并且结痂。
科学家们敲除了星形细胞中的LZK基因后,发现该类细胞的损伤反应受到了限制,而且脊髓的伤口明显增大。此外,通过在受损伤小鼠体内过表达上述基因则能够激活星形细胞,表明LZK基因参与了胶质细胞增生的过程。
当然,针对这一结果还需要更多的实验去证实,包括疤痕组织的形成是否会加快神经元的恢复,以及这一过程是否会影响神经元的连接性。(生物谷Bioon.com)

资讯出处:Gene therapy may help brain heal from stroke, other injuries

原始出处:Meifan Chen et al. Leucine Zipper-Bearing Kinase Is a Critical Regulator of Astrocyte Reactivity in the Adult Mammalian CNS, Cell Reports (2018). DOI: 10.1016/j.celrep.2018.02.102 

Nat Genet:机体中特殊的“体型”基因或会增加女性患2型糖尿病的风险

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2018年4月11日 讯 /生物谷BIOON/ –日前,一项刊登在国际杂志Nature Genetics上的研究报告中,来自牛津大学的研究人员通过研究在女性机体中鉴别出了一种特殊基因和新型脂肪细胞的产生及定位直接相关,随后该基因还会增加女性个体患2型糖尿病的风险。

Nat Genet:机体中特殊的“体型”基因或会增加女性患2型糖尿病的风险

图片来源:Shutterstock

文章中,研究人员检测了KLF14基因给机体健康带来的效应,他们发现,控制KLF14基因的基因突变或许对机体整体体重影响不大,但却对机体体内脂肪储存的部位有着显著的影响,在女性机体中,这种基因常常会导致脂肪有限沉积在臀部周围,而不是下腹部,从而就能保护机体抵御肥胖症的发生。

KLF14基因的不同突变常常会影响脂肪细胞的发育,同时还会对脂肪细胞的尺寸产生显著影响,在携带该基因的女性机体中,该基因常常会增加个体患糖尿病的风险,而且单一的脂肪细胞尺寸较大,且充满着脂肪,这似乎是因为这样的细胞在一开始时数量就比较少,因此这些细胞常常在最后就会吸收更多的脂肪,从而就会造成更多无效不健康的脂肪细胞产生,从而促进个体更易于患上糖尿病

研究者表示,这项研究中他们阐明了这些基因突变的效应对于女性尤为特殊,不仅如此,从母亲遗传下来的该基因也是非常活跃的,在那些从母亲机体中继承了该基因风险“版本”的女性中,这种影响似乎会增加这些女性30%患糖尿病的风险。本文研究或为研究人员提供了糖尿病发生的部分机制,同时还阐明,脂肪组织、肝脏及胰腺的产胰岛素细胞中所出现的异常似乎也与个体患糖尿病相关,此外相关研究结果或能帮助研究人员未来开发出治疗并抑制糖尿病发生的新型疗法。

研究者Kerrin Small表示,这项研究或能帮助我们对一系列遗传数据进行最完整的理解,如今对KLF14基因的研究就能帮助我们理解该基因在体内的功能,以及其被调控的分子机制。研究人员希望基于本文研究结果,后期他们或能进行深入研究理解为何该基因的突变会影响人们患糖尿病的风险,从而为开发糖尿病的新型预防和治疗性疗法提供新的希望和思路。

我们都知道,体重过重会增加2型糖尿病的风险,但本文研究却指出,并非所有的脂肪都是一样的,储存在机体中过量的脂肪会明显影响人们的患病风险,如今研究者所鉴别出的KLF14基因就能够帮助确定女性机体中过量的脂肪是储存在臀部周围还是腹部周围。该基因的突变似乎会以相同的方式在不同人群中发挥一定效应,本文研究强调了采取整体性方法的重要性,因为其能帮助研究人员理解病因,同时阐明不同组织和不同性别机体中基因的功能。(生物谷Bioon.com)

原始出处:

Kerrin S. Small, Marijana Todorčević, Mete Civelek, et al. Regulatory variants at KLF14 influence type 2 diabetes risk via a female-specific effect on adipocyte size and body composition. Nature Genetics volume 50, pages572–580 (2018)
doi:10.1038/s41588-018-0088-x

人体试验疗效达100%!NEJM发布基因治疗突破成果

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人体试验疗效达100%!NEJM发布基因治疗突破成果

地中海贫血(β-thalassemia)是一种单基因突变引起的遗传性疾病,它损害机体产生血红蛋白关键成分的能力,从而影响氧气输送到器官和组织。患有最严重β-地中海贫血的人需要终身定期接受输注红细胞和去铁治疗。

异基因造血干细胞移植是目前一种可以治愈地中海贫血的方法,但供体可用性和移植相关风险限制了它的使用。自体造血干细胞移植加基因治疗是另一种有希望治愈患者的办法。这种疗法不受限于供体,也没有移植细胞被排异和移植物抗宿主病的风险。但自体造血干细胞移植和基因治疗仍需要进一步增加载体转染造血干细胞效率,提高慢病毒或逆转录病毒载体的安全性,和完善自体造血干细胞移植的条件和程序。

世界首例地中海贫血基因治疗

世界上第一例针对地中海贫血的基因治疗的临床试验是2006年在法国进行的,由Philippe Leboulch博士和Marina Cavazzana博士等国际化研究团队所领导。接受基因治疗的地中海贫血男性患者当时18岁,患有β型地中海贫血症。他从3岁开始输血,严重时每个月都要输血。

在基因疗法试验中,研究人员先利用患者自身的骨髓造血干细胞培养出包括红细胞在内的血液细胞,然后使用病毒作载体,将无缺陷的基因引入到这些细胞中,再用化学手段去除多余细胞,只留下基因缺陷得到修正的红细胞,最后将这些红细胞移植回患者体内。

结果显示,患者自身生成正常红细胞的能力逐渐上升,在接受治疗一年后就不再需要输血了,现在该患者虽然仍有轻微贫血症状,但迄今已经不需要输血,并且已经有了一份全职的厨师工作,这说明基因疗法取得了初步成功。

研究结果于2010年以题为“Transfusion independence and HMGA2 activation after gene therapy of human β-thalassaemia”发表在《自然》杂志上。

输血依赖型β-地中海贫血患者基因治疗

如今,这个国际化研究小组再次合作,进一步改进了试验(主要是病毒载体方面的改进),阶段性结果于2018年4月19日以题为“Gene Therapy in Patients with Transfusion-Dependent β-Thalassemia”发表在《新英格兰医学杂志》上。

在预先确定了β-珠蛋白(βA-T87Q)基因的慢病毒载体可替代β地中海贫血患者的长期红细胞输注后,Leboulch希望评估这种基因疗法对输血依赖性β地中海贫血患者的安全性和有效性。

“我们一直希望我们的研究成果能让病人受益,” Leboulch说, “我们已经通过临床前模型以及原理验证阶段的工作,现在可以评估其对这种疾病患者的有效性。”

在新发表NEJM的研究中,Leboulch、Cavazzana及其同事与国际临床研究人员合作,纳入22位输血依赖型地中海贫血患者(12-35岁),治疗地点分布在美国、泰国和法国。

具体来说,在两个1-2期研究中,研究人员从他们身上获得了转导自体CD34+细胞,并用编码成人血红蛋白(HbA)的LentiGlobin BB305载体在体外转导细胞。然后在患者进行清髓预处理后再将细胞回输。

结果发现,输注基因修饰细胞后,13名非β-globin完全缺失(β0/β0表型)患者都停止接受红细胞输血。9例β0/β0表型或IVS1-110突变两个拷贝的患者,年平均输血量减少73%,3例患者中止输注红细胞。而且,没有与药物产品相关的严重不良事件。

Leboulch表示,“在大量病人的多中心试验中,我们看到试验结果的一致性。当然这种治疗方法还有改进的余地,我们希望看到,即便是最严重的疾病患者,也能消除其对输血的依赖。(生物谷Bioon.com)

重大进展!三篇Science揭示单个细胞形成完整有机体的基因图谱

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2018年4月29日/生物谷BIOON/—不论是蠕虫、人类还是蓝鲸,所有的多细胞生物都是从单个细胞卵子开始的。这个细胞产生形成有机体所需的许多其他的细胞,而且每个新的细胞都是在合适的时间在合适的位置上产生的,从而通过与它的相邻细胞进行合作而精确地发挥它的功能。这一壮举是自然界中最引人注目的成就之一,而且尽管经过了几十年的研究,生物学家们还是对这一过程知之甚少。

如今,在三项具有里程碑意义的研究中,来自美国哈佛医学院和哈佛大学的研究人员报道他们如何系统性地对发育中的斑马鱼和热带爪蟾(Xenopus tropicalis)胚胎内的每个细胞进行分析,从而确定揭示单个细胞如何形成一个完整有机体的路线图。

重大进展!三篇Science揭示单个细胞形成完整有机体的基因图谱
斑马鱼胚胎,图片来自Fengzhu Xiong and Sean G. Megason/HMS。

这些研究人员利用单细胞测序技术追踪了胚胎生命的最初24小时内单个细胞的命运。 他们的分析揭示出当胚胎转变为新的细胞状态和类型时,哪些基因开启或关闭以及何时发生的完整图谱。总之,这些发现代表着在两种重要的模式生物中产生不同的细胞类型的基因“配方”目录,并且为研究发育生物学和疾病提供了前所未有的资源。这三项研究的结果于2018年4月26日同时在线发表在Science期刊上,论文标题分别为“Single-cell mapping of gene expression landscapes and lineage in the zebrafish embryo”、“Single-cell reconstruction of developmental trajectories during zebrafish embryogenesis”和“The dynamics of gene expression in vertebrate embryogenesis at single-cell resolution”。第一篇论文的通信作者为哈佛医学院的Sean G. Megason和Allon M. Klein。第二篇论文的通信作者为哈佛大学的Aviv Regev和Alexander F. Schier。第三篇论文的通信作者为哈佛医学院的Marc W. Kirschner和Allon M. Klein。

发育中的胚胎内的每个细胞都携带有机体的完整基因组。若要胚胎正确地发育,细胞必须在合适的时间里表达必需的基因。

Klein、Kirschner和及其团队开发出一种被称作InDrops的单细胞测序技术,从而能够每次一个细胞地捕获斑马鱼和热带爪蟾胚胎中每个细胞的基因表达数据。他们在24小时内的多个时间点收集来自这两种模式生物的成千上万个细胞的基因表达数据。

当胚胎发育时,为了绘制每个细胞的谱系图谱和确定标记着新的细胞状态和类型的基因表达事件的准确顺序,Klein团队和Kirschner团队开发了新的实验和计算技术,包括TracerSeq,即导入人工DNA条形码来追踪细胞之间的谱系关系。

在Schier领导的一项研究中,Schier团队利用一种被称作Drop-Seq的单细胞测序技术在高时间分辨率下研究斑马鱼胚胎12多个小时。通过与Regev合作,Schier团队利用一种他们称为URD的计算方法重建出胚胎发育中的细胞轨迹。

Schier团队分析了38000多个细胞,并开发了揭示当25种细胞类型发生特化时,它们的基因表达发生变化的细胞“家族树”。通过将这些数据与空间推理相结合,Schier团队还能够重建早期斑马鱼胚胎中的各种细胞类型的空间起源。

在这两种模式生物中,这些研究人员的发现都在很大程度上反映了之前对胚胎发育进展的了解,这一结果凸显了这些新方法的力量。但是这些分析在全面详细地揭示了让细胞从早期的祖细胞状态到更加特化的状态的一系列事件方面是史无前例的。

这些研究人员鉴定出很难检测到的细节,比如罕见的细胞类型和亚型,以及将新的高度特定性的基因表达模式与不同的细胞谱系相关联在一起。在多种情形下,他们发现比之前认为的更早出现的细胞类型。

对努力解决关于人类疾病的问题的科学家们来说,这些数据可能是有启发性的。比如,在再生医学领域,人们几十年来一直致力于将干细胞转化为特定的细胞类型以便替换存在缺陷的细胞、组织或器官。这些新获得的关于一系列促进特定细胞类型出现的基因表达变化的详细信息能够进一步推动这方面的研究工作。(生物谷 Bioon.com)

相关资讯:

1.Scientists reveal the genetic roadmap to building an entire organism from a single cell

2.Studies Show How Cells Differentiate at Life’s Beginning

参考资料:

1.Daniel E. Wagner, Caleb Weinreb, Zach M. Collins et al. Single-cell mapping of gene expression landscapes and lineage in the zebrafish embryo. Science, Published online: 26 Apr 2018, doi:10.1126/science.aar4362

2.Jeffrey A. Farrell, Yiqun Wang, Samantha J. Riesenfeld et al. Single-cell reconstruction of developmental trajectories during zebrafish embryogenesis. Science, Published online: 26 Apr 2018, doi:10.1126/science.aar3131

3.James A. Briggs, Caleb Weinreb, Daniel E. Wagner et al. The dynamics of gene expression in vertebrate embryogenesis at single-cell resolution. Science, Published online: 26 Apr 2018, doi:10.1126/science.aar5780

中国科协召开基因编辑与合成生物学专家座谈会

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中国科协召开基因编辑与合成生物学专家座谈会

 

5月8日,中国科协召开座谈会,邀请专家共同探讨基因编辑与合成生物学的新进展、新趋势和新举措。全国政协副主席、中国科协主席万钢主持会议。中国科协党组书记、常务副主席、书记处第一书记怀进鹏,中国科协党组成员兼学会学术部部长、企业工作办公室主任宋军出席会议。

中国科学院院士、中国科学院动物研究所研究员周琪,中国科学院院士、中国科学院上海生命科学研究院植物生理生态研究所研究员赵国屏,中国科学院生物物理所研究员王江云,中国科学院遗传与发育生物学研究所研究员田志喜,中国科学院遗传与发育生物学研究所植物细胞与染色体工程国家重点实验室研究员高彩霞,天津大学副校长、教授元英进,中国科学院上海有机化学研究所研究员吕龙,中国科学院上海生命科学研究院植物生理生态研究所研究员周志华,中国科学院广州生物医药与健康研究院研究员赖良学,中国科学院深圳先进技术研究院研究员戴俊彪,中国农业科学院蔬菜花卉研究所研究员黄三文,华东理工大学教授杨弋,中国科学技术大学教授刘海燕,四川大学教授卢铀,深圳华大生命科学研究院合成与编辑研究所所长沈玥,常州胜杰化工公司博士苏衡,中国科学院北京基因组研究所助理研究员张聚等17位院士、专家参加会议。

与会专家重点围绕基因编辑与合成生物学对经济社会发展与国家安全、生命健康领域、农业生态发展的影响,以及对促进传统产业转型升级的作用等进行了深入探讨,并针对相关问题提出了意见建议。

万钢指出,近年来,合成生物学及基因编辑技术在国内外科技界受到广泛关注。其学科外延覆盖范围广、应用潜力巨大,有助于解决人类可持续发展所面临的重大挑战,在改变经济发展模式、促进传统产业升级过程中可能发挥重大作用。及时了解、准确把握国内外合成生物学的研究热点和发展趋势,提升我国现代化生物技术水平,抢占合成生物学研究制高点,对于我国把握发展机遇、实现前瞻谋划和战略布局具有重要意义。

万钢表示,中国科协关注合成生物学领域可能取得的创新进展和颠覆性突破,关注潜在的安全隐患及预防管控,也关注学科与产业融合带来新业态、新动能。合成生物学及其他领域的交叉融合,将为相关领域的研究提供崭新的理念与方法,从而推动新一轮的科技创新、产业发展和社会进步。

万钢希望参与座谈的院士、专家更多的关注和支持中国科协的工作,结合各自专业领域,充分表达意见观点,提炼政策建议,为推动我国在合成生物学领域的创新发展贡献智慧。(生物谷Bioon.com)

有效率97%,AAV5基因疗法可不受免疫系统影响

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近日,来自荷兰的基因治疗公司uniQure提供的数据显示,用AAV5载体在非人灵长类动物和具有预先存在的抗AAV5中和抗体(NAB)的人中成功实现肝脏转导。在重新分析1/2期临床试验AMT-060中10例患者的治疗前血清样本的研究中,没有发现治疗前抗AAV5 NAB的存在与AMT-060在B型血友病患者中的临床结果有关。这些结果发表在美国基因与细胞疗法协会(ASGCT)年会上。
B型血友病是一种X染色体遗传疾病,该病患者由于体内缺乏凝血因子,导致凝血功能障碍。因此,患者可能会发生自发性的内出血,以及在受到创伤时出血不止,严重时常常危及生命。B型血友病患者体内缺乏凝血因子IX,发病率约为三万分之一。目前对于血友病没有治愈的方法,患者需要时常接受输血或输入浓缩凝血因子来预防严重出血危及生命。
uniQure公司的基因疗法AMT-060使用5型腺相关病毒(AAV5)将特异性在肝脏细胞中表达的Factor IX基因注入患者体内。通过一次注射就可以使患者在相当长一段时间内稳定地表达因子IX,从而使患者在无需定期输血的情况下,维持自主凝血功能,显着改善患者生活质量。该疗法已经获得美国FDA授予的突破性疗法认定。
在正在进行的使用AAV载体基因疗法的临床试验中,存在抗AAV NAB水平的患者被排除在治疗之外,因为担心AAV载体递送的功效可能因其存在而受影响。在这项研究中,uniQure的研究人员评估了抗AAV5 NAB水平对使用AAV5载体基因疗法的效果的影响。
有效率97%,AAV5基因疗法可不受免疫系统影响
uniQure公司研发产品线(图片来源:uniQure官方网站)
研究人员使用高度敏感的基于萤光素酶的抗AAV5 NAB检测方法重新分析了参与AMT-060试验的10名患者的治疗前血清。其中7名患者的检测结果低于该测定的检测极限,另外3名患者的抗AAV5 NAB滴度为阳性,其中2名通过另外的检测证实为阳性。然而在试验中,治疗前抗AAV5 NAB的存在与临床结果之间没有确定的关系。具体而言,具有最高抗AAV5 NAB滴度(340)的患者在其剂量组中具有最高的平均FIX活性。两名证实为抗AAV5 NAB阳性的患者均未见肝酶升高。此外,在10名患者中没有检测到对衣壳的临床相关T细胞免疫应答。
uniQure还用相同的NAB测定分析了14只施用了AMT-060的非人类灵长类动物的治疗前血清。在施用AMT-060之前,这些动物的抗AAV5 NAB滴度范围从56至1,030。尽管存在这些抗AAV5抗体,但研究人员依旧能够施用AAV5基因疗法(AMT-060),从而在各剂量的所有非人类灵长类动物中实现成功转导。
因此,即便抗AAV5 NAB滴度高达340,也不会损害该研究中AAV5-FIX(AMT-060)治疗的临床结果。这些发现得到了来自非人类灵长类动物中数据的进一步支持,这些研究证明,即便抗AAV5 NAB滴度高达1,030,也不会损害在这些动物中进行的AAV5-FIX(AMT-060)肝脏转导的疗效。
基于这些数据,uniQure的研究人员对另外100名健康男性捐献者进行了抗AAV5 NAB筛查。使用抗AAV5 NAB滴度1,030作为标准,这些人中至少有97%将有资格接受AAV5基因疗法。
“在ASGCT呈现的这些重要数据增强了我们的信心,即AAV5基因疗法可以为几乎所有患者提供成功的肝脏转导,”uniQure首席科学官Sander van Deventer博士说:“该研究表明,与其它AAV载体相反,可检测的预先存在的中和抗体不能阻止使用临床剂量的AAV5进行成功的基因转导。在预先接触过AAV5且抗AAV5抗体检测呈阳性的患者中,治疗性转基因表达得以建立,且在全身施用AAV5后没有观察到细胞免疫应答。”
“uniQure的使命是向患者提供基因治疗的承诺,而这些发现表明,AAV5基因治疗可能适用于所有或几乎所有罹患血友病、亨廷顿病和其它改变生活的疾病的患者,”uniQure首席执行官Matthew Kapusta先生说:“我们在AAV5基因疗法方面拥有丰富的专业知识,包括多年的临床经验和在商业规模上生产这些基因疗法的专有技术。我们相信,我们的模块化平台将使我们能够进一步为患者开发best-in-class的基因疗法。”
参考资料:
[1] uniQure Presents New Data Demonstrating Clinical Benefit in Hemophilia B Patients with Pre-Existing Anti-AAV5 Neutralizing Antibodies
[2] uniQure, Bioverativ Unveil Positive Data for Hemophilia B and Hemophilia A Patients(生物谷Bioon.com)

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