摘要Nicotiana tabacum是一种非食品草药,有可能被用作生物基因生成药物,疫苗或有价值的小型代谢物。为了实现这些目标,可以改善预先设计的基因组修改的遗传工具是必不可少的。CRISPR/CAS核酸酶的发展允许诱导特定于特定的双链断裂,以增强同源重组介导的基因靶向(GT)。但是,对于包括烟草在内的许多农作物而言,GT的效率仍然是一个具有挑战性的障碍。最近,对几种植物物种的研究表明,通过用其他CRISPR/CAS基核酸酶代替SPCAS9,GT效率可能会大大增强。因此,我们测试了SACAS9以及温度不敏感的LBCAS12A(TTLBCAS12A)靶向烟草基因。同时,我们还优化了农杆菌介导的烟草转化和组织培养的方案。以这种方式,当使用TTLBCAS12A时,我们可以将GT效率提高到最高三分之一的接种子叶,而TTLBCAS12A的表现非常优于SACAS9。此外,我们可以证明GT反应的转化道长度可以长606 bp,在大多数情况下,它的长度超过250 bp。我们获得了多个可遗传的GT事件,主要是杂合的,但也是双重的GT事件,有些事件没有T-DNA集成。因此,我们不仅能够第一次获得基于CRISPR/CAS的可遗传性GT事件,而且第一次获得了TTLBCAS12A,而且我们的结果也可能是烟草中的基因编辑和GT的优越选择。
同源重组介导的基因组编辑,也称为基因靶向(GT),是一种必不可少的技术,允许对目标序列进行精确的修改,包括引入点突变,报告基因的敲入和/或交换功能域。然而,由于其低频,很难建立可以广泛应用于大量植物物种的GT方法。我们开发了一种简单且通用的定期间隔短的短粒子重复序列(CRISPR)/CRISPR相关的蛋白9(CAS9)介导的DNA双重链突破(DSB)诱导的GT系统,使用包含CRIS CRIS/CAS9表达构造的多一对矢量,可供选择的标记和GT Donor donor donor template。该系统启用了具有不可选择的特征的目标点突变,以大米和烟草中的几个靶基因。可以精确地使用该系统评估内源性靶基因的GT频率,因此我们研究了用RAD51刺激化合物1(RS-1)处理对DSB诱导GT频率的治疗的影响。GT频率略有但始终如一,通过RS-1处理在两个目标植物中都得到了改善。
I. 引言 我们,FDA,向您(正在开发人类基因治疗产品(GT 产品)的申办方)提供 1 条建议,涉及长期随访研究(LTFU 观察)的设计,以收集使用 GT 产品后延迟不良事件的数据。通常,GT 产品旨在通过对人体产生永久性或长期作用的变化来实现治疗效果。由于长期接触试验性 GT 产品,研究对象可能面临不良和不可预测结果的风险增加,这些结果可能表现为延迟不良事件。为了了解和减轻延迟不良事件的风险,基因治疗试验中的受试者可能会接受一段较长时间的监测,这通常称为(临床研究的)“长期随访”(LTFU)期。LTFU 观察是延长的评估,在积极随访期之后继续进行临床试验的一些预定观察,是一些试验性 GT 产品研究的一个组成部分。 LTFU 观察对于监测 GT 产品的长期安全性非常重要。对于对受试者存在长期风险的 GT 产品,还应在许可后制定 LTFU/监测计划,以监测延迟不良事件(有关详细信息,请参阅本文件第 VI 节)。并非所有 GT 产品都需要 LTFU 观察;风险评估应由申办方根据本指南中概述的几个因素进行。在本指南中,我们简要介绍了产品特性、患者相关因素以及在评估您的 GT 产品是否需要 LTFU 观察时应考虑的临床前和临床数据。我们还为 LTFU 观察的研究设计提供了建议,其中针对不同的 GT 产品提供了具体考虑,并针对许可的 GT 产品提供了患者监测建议。本指南中使用的术语定义在本文件第 VIII 节中提供。本指南最终确定了 2018 年 7 月的同名指南草案,并取代了题为“行业指南:基因治疗临床试验 - 观察受试者 1 参见第 VIII 节。定义:人类基因治疗产品。
几十年来,农杆菌介导的转化一直是生成转基因植物的首选工具。在此过程中,携带转基因的 T-DNA 从细菌转移到植物细胞中,在那里它通过聚合酶θ (Pol h ) 介导的末端连接 (TMEJ) 随机整合到基因组中。通过同源重组 (HR) 将 T-DNA 靶向到特定基因组位点也是可能的,但此类基因靶向 (GT) 事件发生的频率很低,并且几乎总是伴随着随机整合事件。另一个复杂因素是,T-DNA 和目标位点重组的产物可能不仅映射到目标位点 (真正的 GT),还可能映射到基因组中的随机位置 (异位 GT)。在本研究中,我们通过使用突变了 TEBICHI 基因(该基因编码 Pol h )的拟南芥,研究了 TMEJ 功能如何影响植物中 GT 的生物学。在 TMEJ 功能强大的植物中,我们主要发现 GT 事件伴随着随机的 T-DNA 整合,而在 teb 突变体背景下获得的 GT 事件缺乏额外的 T-DNA 拷贝,证实了 Pol h 在 T-DNA 整合中的重要作用。Pol h 缺乏也会阻止异位 GT 事件,这表明导致此结果的事件序列需要 TMEJ。我们的研究结果提供了可用于制定在农作物中获得高质量 GT 事件的策略的见解。
tumefaciens介导的转化一直是生成转基因植物的首选工具。在此过程中,携带转基因的T-DNA从细菌转移到植物细胞,在该细菌中,它通过聚合酶theta(Pol H)介导的末端连接(TMEJ)随机地整合到基因组中。通过同源重组(HR)将T-DNA靶向特定的基因组基因座(HR),但这种基因靶向(GT)事件以低频发生,几乎总是伴随着随机整合事件。另一个复杂性是,T-DNA和目标基因座之间的重组的乘积不仅可以映射到目标基因座(TRUE GT),还可以映射到基因组中的随机位置(异位GT)。在这项研究中,我们通过使用用于Tebichi基因的Tebichi Gene突变的拟南芥,研究了TMEJ功能如何影响植物中GT的生物学,该基因编码为polH。虽然在TMEJ-Profientient植物中,我们主要发现GT事件伴随着随机T-DNA整合,而在TEB突变体背景中获得的GT事件缺乏其他T-DNA拷贝,从而证实了POL H在T-DNA整合中的基本作用。pol H的表现也阻止了异位GT事件,这表明导致此结果的事件顺序需要TMEJ。我们的发现提供了见解,可用于制定策略以获得农作物中的高质量GT事件。
摘要背景:造血干细胞移植 (HSCT) 是治疗输血依赖性地中海贫血 (TDT) 患者的一种选择,但由于缺乏合适的捐献者和相关的发病率/死亡率导致的可接受性,其应用受到限制。自体转基因造血细胞移植、基因治疗 (GT) 正在成为 TDT 的一种有前途的治疗选择,因为它可以消除移植物抗宿主病 (GVHD) 和免疫抑制的需要。GT 的早期结果表明,许多但并非所有患者在手术后都实现了输血独立性。关于 TDT 患者对 GT 的可接受性的信息很少。我们试图检查患者/家人对 TDT 中 GT 的知识,并研究影响这种疗法决策的因素。方法:对知情同意的 TDT 儿童和 TDT 成人的父母进行半结构化访谈,以了解患者/家人对 TDT 中 GT 的知识和决策。对转录的访谈进行编码,并使用主题分析和内容分析相结合的方式对数据进行新出现的主题检查。结果:25 名平均年龄为 38 岁(17—52 岁)的研究参与者接受了半结构化定性访谈,其中包括 8 名患有 TDT 的成年人和 17 名 TDT 儿童的父母。参与者的反应围绕与 GT 知识、激励/阻碍因素和结果相关的广泛主题。研究参与者表达了对地中海贫血“治愈”的愿望,包括输血独立、减少螯合治疗和改善生活质量作为考虑 GT 的动机。对过程、长期结果、安全性和副作用以及手术死亡/失败的可能性了解不足是考虑 GT 的障碍。对于大多数参与者来说,即使不停止输血,减少输血频率也是 GT 可以接受的结果。参与者对首选治疗方式的选择分为两类:他们熟悉的无限期持续输血和不熟悉的 GT,且结果不确定。没有参与者有匹配的兄弟姐妹供体;替代供体 HSCT 是该组中最不受欢迎的选择。结论:TDT 患者/家庭对 GT 的兴奋程度有所缓和,总体上愿意接受输血减少作为结果。关键词:决策、输血依赖性地中海贫血、基因治疗、定性
ICBC同意,重新评估基因技术及其在新西兰的使用和调节是及时的。使用CRISPR-CAS9有许多明显的机会,可以在经济上有助于我们国家,适应和减轻气候变化,保护我们的生物多样性和Taonga物种,并推进健康治疗。但是,在使用GT时,根据上下文有许多已知和意外负面后果的风险。最近,美国,英国,日本和澳大利亚修改了其GT法规,但包括欧盟在内的其他人保留了更保守的GT法规。在这些国家仔细观察GT的影响(在健康,农业和生态系统的保护方面)是有价值的,并且也认识到我们所有贸易伙伴的要求。现在做出的GT决定的影响将影响新西兰人和新西兰环境对未来的影响,因此这项立法带来了沉重的责任和机会。
ICBC同意,重新评估基因技术及其在新西兰的使用和调节是及时的。使用CRISPR-CAS9有许多明显的机会,可以在经济上有助于我们国家,适应和减轻气候变化,保护我们的生物多样性和Taonga物种,并推进健康治疗。但是,在使用GT时,根据上下文有许多已知和意外负面后果的风险。最近,美国,英国,日本和澳大利亚修改了其GT法规,但包括欧盟在内的其他人保留了更保守的GT法规。在这些国家仔细观察GT的影响(在健康,农业和生态系统的保护方面)是有价值的,并且也认识到我们所有贸易伙伴的要求。现在做出的GT决定的影响将影响新西兰人和新西兰环境对未来的影响,因此这项立法带来了沉重的责任和机会。
Moonis Ali*(印度理工学院坎普尔分校土木工程系)*;Apratim Biswas(印度理工学院坎普尔分校土木工程系);Anna Iglseder(维也纳技术大学大地测量与地理信息系);Vinod Kumar(哈里亚纳邦林业系);Shant Kumar(哈里亚纳邦库鲁克谢特拉大学环境研究所);Bharat Lohani(印度理工学院坎普尔分校土木工程系);Sandeep Gupta(库鲁克谢特拉大学环境研究所);Markus Hollaus(维也纳技术大学大地测量与地理信息系);Norbert Pfeifer(维也纳技术大学大地测量与地理信息系)