PH1 是一种罕见的常染色体隐性遗传病,每百万人中估计有 1 至 4 人患有此病,大多数患者在确诊时为儿童或年轻人。PH1 是由丙氨酸乙醛酸转氨酶 (AGXT) 基因突变引起的,该基因编码一种关键代谢酶,负责在肝脏中将乙醛酸转化为甘氨酸。无法将乙醛酸代谢为甘氨酸会导致全身性草酸过量产生,从而导致肾脏中形成不溶性草酸钙晶体。这些草酸钙晶体会导致肾结石形成、肾衰竭,并进一步影响肝脏、心脏和其他器官。ARCUS 核酸酶具有多种有利于治疗应用的特性,包括一种单组分蛋白质,既包含位点特异性 DNA 识别界面,又包含核酸内切酶活性。将底物识别和催化基序组合成单一蛋白质,既可用于病毒传递方式,也可用于非病毒传递方式,并通过蛋白质工程不断提高活性和特异性。为了确定 ARCUS 基因编辑是否可用于降低 PH1 患者的全身草酸水平,ARCUS 核酸酶被设计用于靶向和破坏编码羟基酸氧化酶 1 (HAO1) 的 HAO1 基因,HAO1 也称为乙醇酸氧化酶 (GO),是代谢途径中负责将乙醇酸转化为乙醛酸的上游酶。通过抑制乙醛酸的形成,草酸的产生应被最小化。
简介 威尔逊病 (WD) 是一种罕见的常染色体隐性铜代谢障碍,由 ATP7B 基因的致病变异引起,该基因编码 P 型铜转运 ATPase,主要在肝细胞中表达。ATP7B 在铜代谢中起着关键作用,为铜蛋白合成提供铜,并将过量的铜释放到胆汁中。ATP7B 功能丧失会导致肝脏中出现有毒的铜沉积,在较小程度上还会在脑、眼和肾脏中出现,从而导致慢性肝炎和肝硬化直至肝功能衰竭,以及精神和神经功能障碍。目前对 WD 的治疗方法是通过螯合剂去除铜沉积物和通过锌盐减少肠道对铜的吸收 (1)。这种疗法并非对所有 WD 患者都有效,对治疗无反应的患者通常需要肝移植 (2)。此外,治疗依从性往往是一个问题,尤其是在青少年中 (3, 4)。腺相关病毒 (AAV) 载体被认为是肝脏定向基因治疗的首选载体,并正在迅速进入临床 (5)。使用 AAV 载体的经典基因置换方法已在成年 Atp7b –/– 小鼠中实现了疾病纠正 (6)。然而,WD 可能在年轻个体中表现出来,在生长的肝脏中早期施用游离型 AAV 载体可能会导致由于肝细胞增殖而逐渐丧失转基因表达。此外,大多数 WD 患者在诊断时已经出现肝损伤 (7),再生反应可能会进一步促进转基因稀释。相反,基因组编辑会导致永久性的基因组 DNA 修饰,如果发生增殖,子细胞会继承这些修饰,从而避免转基因稀释。AAV 介导的白蛋白 (Alb) 基因座内无启动子转基因的靶向整合已被开发为一种安全有效的肝脏定向基因组编辑方法 (8)。该策略利用
预印本(未通过同行评审认证)是作者/资助者。保留所有权利。未经许可就不允许重复使用。此版本的版权持有人于2025年2月14日发布。 https://doi.org/10.1101/2025.02.11.637773 doi:Biorxiv Preprint
引言威尔逊疾病(WD)是由ATP7B基因中的致病变异引起的一种罕见的常染色体隐性代谢疾病,它编码了P型铜转运ATPase,并且主要在HEPATOCYTES中表达。ATP7B在铜代谢中起着至关重要的作用,为铜蛋白合成提供了铜,并将过量的铜释放到胆汁中。ATP7B功能的丧失会导致肝脏中的有毒铜沉积物,并且在较小程度上,在大脑,眼睛和肾脏中导致慢性肝炎和肝硬化,直到肝脏衰竭,并导致精神病和神经系统缺陷。当前的WD疗法基于螯合剂的去除和减少锌盐铜肠吸收的铜沉积物(1)。治疗在所有WD患者中均不有效,无反应者通常需要肝移植(2)。此外,遵守治疗通常是一个问题,尤其是在青少年中(3,4)。腺相关病毒(AAV)载体被认为是肝脏定向基因治疗的首选载体,并且正在迅速进入诊所(5)。使用AAV载体的经典基因替代方法已在成年ATP7B - / - 小鼠(6)中实现了疾病校正。然而,WD可以在年轻人中表现出来,而在生长肝脏中早期施用了伴有肝AAV载体可能会导致由于肝细胞增殖而导致转基因表达的逐渐丧失。此外,大多数WD患者在诊断时已经存在肝损伤(7),再生反应可能会进一步促进转基因稀释。此策略利用相反,基因组编辑会导致永久性基因组DNA修饰,如果发生增殖,则由子细胞遗传,从而避免转基因稀释。AAV介导的无启动子转基因在白蛋白(ALB)基因座中的靶向整合已被开发为一种安全有效的肝脏定向基因组编辑方法(8)。
(未经同行评审认证)是作者/资助者。保留所有权利。未经许可不得重复使用。此预印本的版权所有者此版本于 2021 年 5 月 1 日发布。;https://doi.org/10.1101/2021.05.01.442224 doi:bioRxiv preprint
摘要:基因组编辑是一组用于引入基因组靶向变化的技术。可以通过综合称为位置定向的核酸酶(SDN)来实现。SDNS的位点特异性是由蛋白质分子本身的DNA结合结构域或将SDN引向基因组中特定位点的RNA分子(S)提供的。与导致外源性DNA插入的转基因相反,基因组编辑仅影响特定的内源序列。因此,全世界的多个司法管辖区已将某些类型的基因组编辑的生物完全免除了国家生物安全法规,或者是逐案。然而,在欧盟中,法院在诱变豁免案件范围内的裁决C-528/16表明,基因组编辑的生物受到GMO指令的约束,但对希望开发和授权在EU中开发和授权基因组产品的利益相关者的实际影响仍然不清楚。欧洲食品安全局对欧洲委员会的要求作出了科学意见,对SDN-1,SDN-2和寡核苷酸指导的诱变(ODM)基因组编辑技术的植物产生了科学意见。在这篇评论中,我将(1)在欧盟提供有关转基因生物风险评估的概念背景; (2)将介绍EFSA意见的主要结论,(3)将概述对基因组编辑植物的风险评估的潜在影响。
Ryan A. Rickels、Hui-Chia Yu-Kemp、Gunjan H. Arya、Michael P. Coyle、Philip M. Borden、Alexandra B. Crawley、Adrian Pickar-Oliver、Lisle Mose、Drew Kelso、Salem Faham、Michael Vanden Oever、Ariel Vitenzon、Lei Ying、Tedd Elich。Life Edit Therapeutics, Inc. 北卡罗来纳州莫里斯维尔
同源重组因子在 DNA 复制过程中对保护新生 DNA 起着至关重要的作用,但染色质在此过程中的作用尚不清楚。在这里,我们使用了已知可在酿酒酵母中诱导位点特异性复制叉停滞的细菌 Tus/Ter 屏障。我们报告称,Set1C 亚基 Spp1 被募集到停滞的复制叉后面,与其与 Set1 的相互作用无关。Spp1 染色质募集依赖于其 PHD 结构域与沉积在停滞叉后面的 H3K4me3 亲本组蛋白的相互作用。它的募集通过限制 Exo1 的访问来防止 ssDNA 在停滞叉处积累。我们进一步表明,删除 SPP 1 会增加屏障上游的突变率,有利于微缺失的积累。最后,我们报告称 Spp1 保护 Tus/Ter 停滞复制叉处的新生 DNA。我们认为 Spp1 限制了叉的重塑,最终限制了新生 DNA 对核酸酶的利用。
有针对性的基因组编辑是一种不断发展的技术,该技术采用可编程核酸酶来特异性更改,插入或去除感兴趣的基因组序列。These advanced molecular tools include meganucleases, zinc finger nucleases, transcription activator-like effector nucleases and RNA-guided engineered nucleases (RGENs), which create double-strand breaks at specific target sites in the genome, and repair DNA either by homologous recombination in the presence of donor DNA or via the error-prone non-homologous end-joining mechanism.最近发现的一组称为CRISPR/CAS9基因编辑系统的RGEN组允许精确的基因组操纵,揭示了疾病基因型和表型之间的因果关系,而无需重新工程在靶向不同序列时特定酶的重新设计。crispr/cas9已成功用作胚胎干细胞和患者衍生的干细胞中的体内基因编辑工具,以了解胰腺β细胞的发育和功能。RNA引导的核酸酶也为糖尿病的新型动物模型开辟了道路,并允许在糖尿病中测试各种治疗方法的效率,如本手稿中所述和例证。
使用人类 iPS 细胞和可编程核酸酶进行疾病建模和治疗原型设计 VU EMBL 基因编辑技术合作研究所的核酸酶细胞疗法实验室,Jonathan Arias(博士)首席研究员 人类 iPS 细胞和基因编辑技术的融合使我们能够访问罕见或通常无法访问的细胞类型和基因组配置,以进行疾病建模和体外治疗原型设计。在本次演讲中,我将介绍使用 CRISPR-Cas9 双等位基因编辑以确定性方式创建同源细胞模型的进展。我将讨论如何使用这种双等位基因编辑来模拟帕金森病和早发性罕见病蜡样脂褐素沉积症中的神经退行性。此外,我将展示基因编码的传感器如何实现患者分层,以及如何通过高通量和高含量系统进行化合物筛选。关于我们的实验室:我们的实验室位于立陶宛维尔纽斯。我们开发了造血细胞系(HSC 和 NK 细胞)、心室心肌细胞、神经元上皮干细胞 (NESC) 和骨骼肌中的人类细胞模型。如果您需要在人类 iPS 细胞中创建同源或报告系,请随时联系我们,我们很乐意与您合作 jonathan.arias@gmc.vu.lt https://www.gmc.vu.lt/en/group-of-cell-therapeutics/people https://www.linkedin.com/in/jonathan-arias-4116a122a/ https://orcid.org/0000-0002-3997-2355
