1. 立场声明 国际药品监管计划 (IPRP) 细胞治疗工作组 (CTWG) 和基因治疗工作组 (GTWG) 编写了这份反思文件,以提供他们对用于生产试验和许可的人类细胞或基因治疗 (CGT) 产品的原材料质量的看法。就本反思文件而言,原材料是一个通用术语,用于表示用于生产细胞或基因治疗产品的试剂、溶剂和赋形剂。本文概述的考虑要点不适用于活性物质和用于制造或提取活性物质的起始材料(例如,病毒载体、转座子、基因组编辑组件、用于生产病毒载体的质粒和细胞源材料)。本文件的范围不包括捐赠者资格,因为不同地区对捐赠者资格的规定不同。用于制造人类 CGT 产品的原材料会影响产品质量,从而影响产品的安全性和有效性。因此,应通过对原材料进行充分的加工和测试,并在 CGT 产品生产过程中按照良好生产规范 (GMP) 进行适当的控制和测试,来评估和管理原材料对 CGT 产品质量带来的潜在风险。
5-甲基胞霉素(5MC)是控制基因组寄生虫的广泛的沉默机制。在真核生物中,5MC在寄生虫控制以外的基因调节中发挥了复杂的作用,但在许多谱系中也丢失了5MC。保留5MC的原因及其基因组后果仍然很少理解。在这里,我们表明,与动物的动物Appalachense密切相关的原生物具有转座子和基因体甲基化,这是一种让人联想到无脊椎动物和植物的模式。出乎意料的是,源自病毒插入的变性菌中的高甲基化基因组区域,包括数百种内生巨大病毒,占蛋白质组的14%。使用抑制剂和基因组测定的组合,我们证明5MC使这些巨大病毒插入沉默。此外,替代性变性分离株显示了多态性巨型病毒插入,高光照明动态感染过程,内生源化和净化过程。我们的结果表明,5MC对于新获得的病毒DNA在真核基因组中的控制性至关重要,使变形虫成为了解真核DNA的杂种起源的独特模型。
摘要:可编程核酸酶在基因编辑中的应用极大地改变了当前基础生物学和临床转化的研究。人类多能干细胞 (PSC)(包括胚胎干细胞 (ESC) 和诱导多能干细胞 (iPSC))中的基因编辑与临床细胞治疗高度相关,因此应特别谨慎地进行研究。首先,由于 PSC 中的所有突变都会传递给其所有后代,因此编辑器的脱靶编辑将被放大。其次,由于 PSC 对 DNA 损伤的高度敏感性,基因编辑造成的双链断裂 (DSB) 可能导致编辑效率低下和基因组保护缺陷的细胞群富集。在这方面,DSB 独立的基因编辑工具(如碱基编辑器和主要编辑器)因其避免这些后果的性质而受到青睐。随着对微生物世界的了解越来越多,Cas 相关核酸酶、转座子和重组酶等新系统也正在扩大基因编辑工具箱。在这篇综述中,我们讨论了可编程核酸酶在 PSC 中用于基因编辑的当前应用、研究人员为优化这些系统所做的努力,以及可能用于分化建模和治疗应用的新工具。
202. 3) Wang, JY, Tuck, OT, Skopintsev, P., Soczek, KM, Li, G., Al-Shayeb, B., Zhou, J., & Doudna, JA (2023) 通过 CRISPR 修剪器整合酶进行基因组扩展。Nature,618,855 ‒ 861。4) Wang, JY, Pausch, P., & Doudna, JA (2022) CRISPR-Cas 免疫和基因组编辑酶的结构生物学。Nat. Rev. Microbiol. , 20 , 641 ‒ 656。5) Anzalone, AV、Randolph, PB、Davis, JR、Sousa, AA、Ko-blan, LW、Levy, JM、Chen, PJ、Wilson, C.、Newby, GA、Raguram, A. 等人 (2019) 无需双链断裂或供体 DNA 的搜索和替换基因组编辑。Nature,576,149 ‒ 157。6) Mehta, J. (2021) CRISPR-Cas9 基因编辑用于治疗镰状细胞病和β地中海贫血。N. Engl. J. Med.,384,e91。 7) Kapitonov, VV, Makarova, KS, & Koonin, EV (2015) ISC,一组编码 Cas9 同源物的新型细菌和古细菌 DNA 转座子。J. Bacteriol. ,198,797 ‒ 807。8) Altae-Tran, H., Kannan, S., Demircioglu, FE, Oshiro, R., Nety, SP, McKay, LJ, Dlakić, M., Inskeep, WP, Makarova, KS, Macrae, RK, et al. (2021) 广泛分布的 IS200/IS605 转座子家族编码多种可编程的 RNA 引导的核酸内切酶。 Science , 374 , 57 œ 65。9) Weinberg, Z., Perreault, J., Meyer, MM, & Breaker, RR (2009) 细菌宏基因组分析揭示的特殊结构化非编码 RNA。Nature , 462 , 656 œ 659。10) Hirano, S., Kappel, K., Altae-Tran, H., Faure, G., Wilkinson, ME, Kannan, S., Demircioglu, FE, Yan, R., Shiozaki, M., Yu, Z., et al. (2022) OMEGA 切口酶 IsrB 与 ω RNA 和靶 DNA 复合的结构。 Nature , 610 , 575 œ 581。11) Biou, V., Shu, F., 和 Ramakrishnan, V. (1995) X 射线晶体学显示翻译起始因子 IF3 由两个通过 α 螺旋连接的紧凑的 α/β 结构域组成。EMBO J. , 14 , 4056 œ 4064。12) Schuler, G., Hu, C., 和 Ke, A. (2022) IscB-ω RNA 进行 RNA 引导的 DNA 切割的结构基础以及与 Cas9 的机制比较。 Science,376,1476 ‒ 1481。13) Bravo, JPK、Liu, MS、Hibshman, GN、Dangerfield, TL、Jung, K.、McCool, RS、Johnson, KA 和 Taylor, DW (2022) CRISPR-Cas9 错配监测的结构基础。Nature,603,343 ‒ 347。14) Aliaga Goltsman, DS、Alexander, LM、Lin, JL、Fregoso Ocampo, R.、Freeman, B.、Lamothe, RC、Perez Rivas, A.、Temoche-Diaz, MM、Chadha, S.、Nordenfelt, N. 等人 (2022) 从未培养的微生物中发现用于基因组编辑的紧凑型 Cas9d 和 HEARO 酶。Nat. Commun. ,13,7602。
生成 KO 动物使观察整个生物体基因被破坏时的情况成为可能,并能解答各种疾病的起源和发展过程。虽然经过漫长的历程才开发出现在易于生成的模型,但如今这些动物模型的生成效率已经足够高。生成 KO 小鼠的最初两种方法是基因捕获(Gossler 等人,1989 年)和基因打靶(Mansour 等人,1988 年)。这两种方法都需要胚胎干细胞 (ESC),产生的是嵌合小鼠,既不经济也不省时。转座子系统也是破坏小鼠基因的实用工具(Dupuy 等人,2001 年),然而,基于转座子的方法后来被证明在创建转基因动物方面非常有效(Garrels 等人,2011 年,Katter 等人,2013 年)。位点特异性核酸内切酶、TALEN、ZFN 和 CRISPR/Cas9 是基因编辑工具箱的最新成员。TALEN 和 ZFN 需要工程蛋白,而 CRISPR/Cas9 是 RNA 引导的。CRISPR/Cas9 基因编辑需要 Cas9 mRNA 或蛋白和单向导 RNA (sgRNA),后者由反式激活 RNA 和 CRISPR RNA 组成。上述所有核酸内切酶都会在基因组中诱导位点特异性双链断裂 (DSB),这通常是
摘要 自然杀伤 (NK) 细胞是先天免疫系统中的一类细胞毒性淋巴细胞。虽然它们具有天然的细胞毒性,但基因改造可以增强其肿瘤靶向能力、细胞毒性、持久性、肿瘤浸润并防止衰竭。这些改进有可能使基于 NK 细胞的免疫疗法在临床应用中更有效。目前,有几种病毒和非病毒技术用于基因改造 NK 细胞。对于核酸递送,近年来,电穿孔、脂质纳米颗粒、脂质转染和 DNA 转座子等非病毒方法越来越受欢迎。另一方面,包括慢病毒、γ 逆转录病毒和腺相关病毒在内的病毒方法仍然广泛用于基因递送。此外,基因编辑技术(例如基于成簇的规律间隔的短回文重复序列、锌指核酸酶和转录激活因子样效应物核酸酶)是该领域的关键方法。本综述旨在全面概述嵌合抗原受体 (CAR) 武装策略并讨论关键的基因编辑技术。这些方法共同旨在增强 NK 细胞/NK 细胞 CAR 免疫疗法的临床转化。关键词:免疫疗法;自然杀伤细胞;细胞因子诱导的记忆样 NK 细胞;CAR-NK 细胞;基因编辑;基因传递;CRISPR。
T细胞修饰,对B细胞恶性肿瘤的治疗表现出了巨大的希望。成功地将CAR-T细胞疗法转化为其他肿瘤类型(包括实体瘤)是下一个重大挑战。随着构成多种遗传修饰的第二代CAR-T细胞的领域进展,正在开发更复杂的方法和工具。病毒载体,尤其是C返回病毒和慢病毒,由于其高转导效率而被用于CAR -T细胞工程。但是,有限的遗传货物,良好的制造实践(GMP)条件下的高生产成本以及高监管要求是广泛临床翻译的障碍。为了克服这些局限性,正在临床前或临床水平探索不同的非病毒方法,包括转座子/转座酶系统以及mRNA电穿孔和非整合DNA纳米摩析器。基因组编辑工具,允许对特定基因的有效敲除和/或将汽车和/或其他转基因的站点指导整合到基因组中进行,也正在评估用于CAR-T细胞工程。在这篇综述中,我们讨论了用于产生CAR-T细胞的病毒和非病毒载体的发展,重点是它们的优势和局限性。我们还使用不同的基因工程工具讨论了从临床试验中学到的经验教训,并特别关注安全性和有效性。
弧菌物种是海洋原核生物,居住在多种生态壁ches,定居非生物和生物表面。这些细菌是全球碳循环中的重要参与者,吸收了数十亿吨的碳(和氮)代谢物。对包括几丁质酶,糖转运蛋白和修饰酶的过程的许多细菌蛋白进行了很好的研究。然而,在存在几丁质的存在下,遗传功能相互作用和主要驱动因素是主要的碳源。为了解决这个问题,我们进行了转座子测序(TN-Seq),以确定在几丁质上生长在几丁质上作为唯一碳源的颤动性溶血性突变体的遗传适应性。以及验证与几丁质代谢相关的已知颤音基因,我们的数据新确定了未分类的OPRD样进口壳质蛋白和HEXR家族转录调节剂的重要作用。此外,我们在功能上暗示了HEXR在调节副溶血性环境生存的多个生理过程中,包括碳同化和细胞生长,生物膜形成和细胞运动。在营养限制条件下,我们的数据揭示了对丝状细胞形态中HEXR的要求,这是副溶血性环境适应性的关键特征。因此,由HEXR介导的重要进口孔蛋白和基因组调节支持多个生理过程,以实现弧菌念珠菌的生长和环境适应性。
病毒载体、转座子、CRISPR/Cas 介导的 DNA 整合和其他 DNA 编辑器的基因组工程的全面表征对于其在人类基因治疗中的开发和安全使用仍然具有重要意义。目前,描述的用于测量编辑细胞中 DNA 整合的方法依赖于基于短读的技术。由于人类基因组的重复性,基于短读的方法可能会忽略重复区域中的插入事件。我们模拟了读长对解决插入位点的影响,这表明读长较短时插入位点检测率显著下降。基于此,我们开发了一种方法,该方法结合整合 DNA 的靶向扩增、基于 UMI 的 PCR 偏差校正和 Oxford Nanopore 长读测序,以对基因组中的 DNA 整合进行稳健分析。这种方法称为 INSERT-seq,能够检测发生频率高达 0.1% 的事件。INSERT-seq 可以独立于重复大小完整处理所有插入。实验流程将重复区域的可映射插入数量提高了 7.3%,并且对大于长读测序大小的重复进行计算处理,以在重复数据库中执行峰值调用。INSERT-seq 是一种简单、廉价且可靠的方法,可以定量表征各种体外和体内样本中的 DNA 整合。
虽然基于Piggybac转座子的转基因被广泛用于各种新兴模型生物,但其在黄油环和飞蛾中相对较低的换位速率却阻碍了其用于鳞翅目常规遗传转化的使用。在这里,我们测试了密码子优化的多活跃pigbac转座酶(hypbase)mRNA形式的适用性,以将转基因盒递送和整合到储藏室的基因组中。与供体质粒共同注射,成功整合了1.5 - 4.4 kb的表达盒,驱动荧光标记物EGFP EGFP,DSRED或EYFP与3XP3启动子中的眼睛和Glia中的EYFP。从72小时的胚胎和幼虫,pupae和携带隐性白眼突变的成年人中,可以从72小时的胚胎中检测到转基因在G 0中的体细胞整合和表达。总体而言,注射卵中有2.5%存活到具有镶嵌荧光的成年成年人中。随后的荧光G 0创建者脱离了3xp3 :: eGFP和3xp3 :: eyfp的单插入副本,并产生了稳定的同源线。表达3xp3 :: DSRED的G 0创始人的一小部分G 0的随机跨跨跨跨,产生了一个稳定的转基因线,以一个以上的转基因插入位点分离。我们讨论了如何使用hypbase在Plodia和其他飞蛾中产生稳定的转基因资源。
