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什么是CRISPR及其如何帮助癌症研究?

CRISPR是编辑动物和人类DNA指导手册的功能强大的新工具,它证明对癌症研究大有裨益。科学家说,CRISPR极大地加速了建立动物癌症模型的过程,并正在加快寻找新的癌症分子靶标的过程。该技术还用于改善免疫疗法和其他癌症治疗的努力中。

CRISPR可以编辑人类和动物的DNA指令。染色体(如图)由蛋白质和单个DNA分子组成。

更精确地称为CRISPR-Cas9系统,该系统于2013年首次应用于人类基因组编辑-修饰人类DNA蓝图的过程,以改变性状。

CRISPR-Cas9在自然界进化为细菌用以防御病毒入侵者的分子机制。它由两部分组成:可以识别基因组中精确位置的引导分子-动物或人类中完整的基因集-以及可以在该点切割DNA的酶,从而可以去除现有的基因和新的基因添加。

CRISPR对癌症研究意味着什么?

癌症是由控制细胞生长和分裂的基因突变和其他变化引起的疾病,导致肿瘤的形成。 CRISPR-Cas9可以立即改变许多基因的功能,例如,以比以前的方法更简单,更快,更便宜的方式打开或关闭它们。这将使科学家更容易创建不同类型癌症的动物模型,并更好地研究癌症的发展。

Dana-Farber分子与细胞肿瘤学系主任William Hahn医师表示, CRISPR-Cas9已被用于发现罕见儿童癌症中的脆弱性。他和他的同事使用该技术沉默了小儿肉瘤样本中的数百个不同基因,然后观察了基因功能的丧失如何影响肿瘤细胞。当与其他两种方法一起使用时,该策略可识别肉瘤所依赖的两种蛋白质,它们可能成为精密疗法的靶标。

在该方法的另一种应用中,达纳-法伯/波士顿儿童癌症和血液疾病中心的研究人员使用CRISPR-Cas9基因组编辑来测试小鼠模型中成千上万个肿瘤基因的功能,揭示了可以潜在地增强FDA效力的新药物靶标。 PD-1检查点抑制剂,一种癌症免疫疗法。

Alison Taylor博士是医学博士Matthew Meyerson的实验室博士后,他已经将CRISPR插入实验室的细胞中,以删除人类染色体的大部分片段,从而创建了一种肺癌模型。

以前,要建立疾病或癌症类型的小鼠模型,必须在实验动物(如小鼠)的胚胎中进行基因改变,以使成年动物长到成熟后就会出现基因改变。使用CRISPR-Cas9,可以直接在成年小鼠的体细胞中进行修饰。

科学家报道了使用CRISPR-Cas9工具制作肺癌,肝癌,胰腺癌,脑癌和血液癌的动物模型。

同时,不久之后科学家们将首次尝试使用CRISPR技术改善人类癌症的治疗方法。 据报道,将在中国进行几项临床试验,并已计划在美国进行至少一项试验。在后一种情况下,该技术将用于改变免疫细胞,使其更好地杀死癌症。

向Dana-Farber了解有关癌症研究的最新信息

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