科学家首次实现用无创CRISPR法敲除焦虑基因

科学家首次实现用无创CRISPR法敲除焦虑基因心理健康是我们生活中不可或缺的一部分。心理健康不佳会影响我们的幸福感、工作能力以及与家人、朋友和更广泛社区的关系。焦虑症——包括广泛性焦虑症、恐慌症和社交焦虑症——的特征是过度恐惧和担忧,严重到足以导致严重的痛苦或功能受损。根据世界卫生组织(WHO)的数据,2019年全球有3.01亿人患有焦虑症,其中包括5800万儿童和青少年。他们还注意到,随着COVID-19大流行的爆发,焦虑症的患病率增加了25%。虽然焦虑症通常通过日常药物治疗,但这可能会产生副作用,而且对某些人来说,并不能缓解他们的焦虑症状。现在,研究人员已经开发出一种非侵入性方法,可将CRISPR/Cas9基因编辑技术输送到大脑,以敲除与小鼠焦虑和抑郁相关的基因。他们表示,这是首次成功展示能够通过血脑屏障实现基因改造的无创CRISPR/Cas9递送。顾名思义,血脑屏障(BBB)是一种结构和功能障碍,可阻止细菌和病毒等有害物质通过血液进入大脑,同时允许必需的营养素进入。虽然这对为了维护我们的健康,BBB非常有效,可以防止治疗剂进入大脑。使用CRISPR/Cas9进行精确基因编辑已显示出治疗各种疾病的巨大潜力,包括肌肉萎缩症、HIV和肺癌。CRISPR系统使用一种酶(Cas9),该酶在向导RNA(gRNA)的指导下剪切出DNA的特定部分。它可以去除有问题的基因,例如导致疾病的基因。但是,与其他治疗剂一样,BBB对CRISPR系统提出了挑战。在当前的研究中,研究人员对CRISPR/Cas9系统的鼻内递送进行了实验,以查看它是否能成功穿过BBB并敲除调节血清素可用性的血清素受体(HTR2A)基因。这种神经递质执行许多功能,包括调节情绪。血清素过少与焦虑和抑郁有关,这就是为什么患有这些疾病的人经常服用选择性血清素再摄取抑制剂(SSRIs),这会增加大脑中的血清素水平。鼻内递送的治疗剂通过鼻腔内的神经通路到达中枢神经系统。它不仅是一种实用的递送方法,而且是无创的。研究人员将一种病毒载体,即一种灭活的腺相关病毒(AAV),注入小鼠的鼻子,将gRNA传递给大脑中的神经元,使其能够与目标HTR2A基因结合,随后该基因被Cas9切除。AAV通常用作递送CRISPR/Cas9载荷的载体,因为它们被认为是安全的并且引起免疫反应的可能性很低。研究人员使用了AAV9亚型,这是一种高效载体,可将载荷运送到整个中枢神经系统的神经元。在施用基因编辑包五周后,使用明暗行为测试和大理石掩埋测试来测试小鼠的焦虑。在明暗测试中,小鼠可以选择探索明亮的房间还是黑暗的房间。焦虑的老鼠往往会在暗室里呆更多的时间。对于大理石掩埋试验,将玻璃弹珠以网格状放置在锯末中,并允许小鼠在固定时间内探索笼子。焦虑的老鼠会埋下更多的弹珠。研究人员发现接受治疗的小鼠HTR2A表达减少了8.47倍。关于大理石掩埋测试,与对照组相比,这些小鼠掩埋的大理石数量减少了14.8%。而且,对于光暗测试,经过处理的小鼠在光照盒中停留的时间明显增加(增加了35.7%),并且进入光照盒的次数也更多(增加了27.5%)。这些结果与用苯二氮卓类地西泮治疗的小鼠相当,后者在光照盒中的时间为40%,这导致研究人员得出结论,他们的HTR2A靶向治疗与药物的效果相当。“我们的结果表明,即使神经元基因编辑的百分比很低,也观察到了显着的抗焦虑[减少焦虑]效果,”研究人员说。“CNS[中枢神经系统]内的递送是使用无创鼻内递送平台完成的,该平台可以绕过BBB,这通常是CRISPR/Cas9等大型货物的主要障碍。”研究人员表示,他们的概念验证研究表明,某些特征可以长期改变,这对开发治疗焦虑和抑郁的新药物具有重要意义,尤其是对那些对药物有抵抗力的人。该研究发表在PNASNexus杂志上。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1366587.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1366587.htm

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科学家利用CRISPR工具识别导致肝癌的基因突变

科学家利用CRISPR工具识别导致肝癌的基因突变CSHL的科学家们在小鼠身上创造了两种肝脏肿瘤亚型,上面的图像。左边的图像显示了一种肝脏肿瘤亚型,它与人类肝癌的最常见形式--肝细胞癌有关。右边是一种与较罕见的肝癌有关的肿瘤亚型,主要发现于儿童,名为肝母细胞瘤。基因包含产生蛋白质所需的信息。拼接是一个过程,从基因编码的信息中复制的RNA信息在被用作制造特定蛋白质的蓝图之前被编辑。源自单一基因、功能高度相似但氨基酸序列不同的蛋白质被称为异构体。异构体的产生是身体对一个基因或蛋白质的特性进行模仿的方式。不同的异构体可以导致不同类型的癌症肿瘤的形成。这些肿瘤亚型很难在实验室中产生,因此难以研究。为了更好地了解异构体如何导致不同类型肝癌的产生,一项新的研究使用基因编辑工具CRISPR/Cas9来研究不同的异构体如何导致不同肿瘤亚型的发展。该研究的通讯作者SemirBeyaz说:"每个人都认为癌症只是一种类型。但是有了不同的异构体,你最终会出现具有不同特征的癌症亚型。"研究人员使用CRISPR/Cas9锁定了小鼠基因CTNNB1的一个部分。CTNNB1基因提供了制造一种叫做β-catenin的蛋白质的指令,这种蛋白质参与调节和协调细胞间的粘附,并参与基因转录。以前的研究已经确定β-catenin是一种有效的致癌基因,这种基因可以将健康细胞转化为肿瘤细胞。CTNNB1基因的突变与广泛的癌症有关,包括肝癌和结肠癌。CTNNB1基因第3外显子的突变--外显子是编码蛋白质的DNA或RNA的一个部分--是参与肿瘤形成的基因转录的关键。在目前的研究中,研究人员希望确定β-catenin突变如何推动肝癌肿瘤亚型的发展,即肝细胞癌(HCC)和肝母细胞瘤(HB)。HCC是成人肝癌中最常见的类型,约占所有肝癌的90%,而HB是一种罕见的肝癌形式,常见于儿童。通常,CRISPR/Cas9技术被用来通过移除DNA序列的部分来抑制基因功能(功能丧失)。但在这里,研究人员首次将其用于功能增益研究,在小鼠中创造不同的致癌突变。以这种方式使用CRISPR/Cas9刺激了蛋白质的活性,因此也刺激了肿瘤的生长。通过对肿瘤亚型、HCC和HB进行基因测序,研究人员发现,CRISPR/Cas9诱导的β-catenin异构体推动了肝脏肿瘤亚型。Beyaz说:"我们能够确定那些与不同癌症亚型相关的异构体。对我们来说,这是一个令人惊讶的发现"。为了证实这些异构体导致了突变,研究人员测试了他们是否能够在不使用CRISPR的情况下在小鼠中产生肝癌亚型。他们发现确实可以。该研究强调了在功能增益研究中使用CRISPR/Cas9的潜力,并创造了一种模拟某些肝脏肿瘤亚型的新方法。它还进一步证明了外显子3在肿瘤发展中的作用以及靶向外显子跳过的好处。外显子跳过是一种疗法,它使用突变特异性反义寡核苷酸(AON)--一种实验室制造的可以与特定RNA分子结合的DNA或RNA位点--来诱导RNA剪接,使细胞"跳过"有问题的或错位的外显子。研究人员希望他们的发现可能会指导未来对癌症的新治疗干预措施的研究。Beyaz说:"最终,我们想做的是找到研究癌症生物学的最佳模型,以便我们能够找到治疗方法。"该研究发表在《病理学杂志》上。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1354177.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1354177.htm

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大脑的"冷静药"-科学家发现抑制焦虑的基因一个国际科学家团队已经确定了大脑中驱动焦虑症状的一个基因。重要的是,对该基因的修改被证明可以降低焦虑水平,为焦虑症提供了一个令人兴奋的新的药物目标。这一发现由布里斯托尔大学和埃克塞特大学的研究人员领导,于4月25日发表在《自然通讯》杂志上。焦虑症很常见,每4个人中就有1人被诊断为焦虑症,在他们的一生中至少有一次焦虑症。严重的心理创伤会引发大脑杏仁核中神经元的遗传、生化和形态变化--杏仁核是牵涉到压力引起的焦虑的脑区,导致焦虑症的发作,包括恐慌症和创伤后应激障碍。然而,目前可用的抗焦虑药物的疗效很低,超过一半的患者在治疗后没有获得缓解。在开发强效抗焦虑药物方面取得的成功有限,这是由于我们对焦虑的神经回路和导致与压力有关的神经精神状态的分子事件了解不足。在这项研究中,科学家们试图确定大脑中支撑焦虑的分子事件。他们专注于一组分子,在动物模型中被称为miRNAs。这组重要的分子在人脑中也有发现,它能调节控制杏仁核中细胞过程的多种目标蛋白。在急性应激之后,该团队发现一种叫做miR483-5p的分子在小鼠杏仁核中的数量增加。重要的是,研究小组表明,增加的miR483-5p抑制了另一个基因Pgap2的表达,Pgap2反过来驱动了大脑中神经元形态的变化和与焦虑有关的行为。研究人员共同表明,miR-483-5p作为一个分子制动器,抵消了压力诱导的杏仁核变化,促进焦虑的缓解。发现一个新的杏仁核miR483-5p/Pgap2途径,大脑通过该途径调节对压力的反应,是发现新的、更有力的、急需的焦虑症治疗方法的第一块垫脚石,将加强这一途径。该研究的主要作者之一、布里斯托尔大学生理学、药理学和神经科学学院的MRC研究员和神经科学讲师ValentinaMosienko博士说:"压力可以触发一些神经精神疾病的发作,其根源在于遗传和环境因素的不利组合。虽然低水平的压力被大脑的自然调整能力所抵消,但严重或长期的创伤经历可以克服应激反应的保护机制,导致抑郁症或焦虑症等病症的发展。""miRNAs在战略上准备好控制复杂的神经精神疾病,如焦虑症。但是它们用来调节应激反应和易感性的分子和细胞机制直到现在还基本上是未知的。我们在这项研究中发现的miR483-5p/Pgap2途径,其激活发挥了减少焦虑的作用,为开发针对人类复杂精神疾病的抗焦虑疗法提供了巨大潜力。"...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1357589.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1357589.htm

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焦虑症缓解在望:科学家们发现了关键基因四分之一的人一生中至少有一次受到影响,焦虑症的发生是相当普遍的。严重的心理压力可以激活杏仁核神经元的遗传、生化和结构改变--杏仁核是大脑中与压力产生的焦虑有关的部分。这可能导致焦虑症的发展,包括惊恐发作和创伤后应激障碍。然而,目前可用的抗焦虑药物的疗效很低,超过一半的病人在治疗后没有得到缓解。在开发强效抗焦虑药物方面取得的成功也很有限,这是由于目前医学界对焦虑的神经回路和导致与压力有关的神经精神状态的分子事件了解不足。在这项研究中,科学家们试图确定大脑中支撑焦虑的分子事件。他们专注于一组分子,在动物模型中被称为miRNAs。这组重要的分子在人脑中也有发现,它能调节控制杏仁核中细胞过程的多种目标蛋白。在急性应激之后,该团队发现一种叫做miR483-5p的分子在小鼠杏仁核中的数量增加。重要的是,研究小组表明,增加的miR483-5p抑制了另一个基因Pgap2的表达,Pgap2反过来驱动了大脑中神经元形态的变化和与焦虑有关的行为。研究人员共同表明,miR-483-5p作为一个分子制动器,抵消了压力诱导的杏仁核变化,促进焦虑的缓解。发现一个新的杏仁核miR483-5p/Pgap2途径,大脑通过该途径调节对压力的反应,是发现新的、更有力的、急需的焦虑症治疗方法的第一块垫脚石,将加强这一途径。该研究的主要作者之一、布里斯托尔大学生理学、药理学和神经科学学院的MRC研究员和神经科学讲师ValentinaMosienko博士说:"压力可以触发一些神经精神疾病的发作,其根源在于遗传和环境因素的不利组合。虽然低水平的压力被大脑的自然调整能力所抵消,但严重或长期的创伤经历可以克服应激反应的保护机制,导致抑郁症或焦虑症等病症的发展。""miRNAs在战略上准备好控制复杂的神经精神疾病,如焦虑症。但是它们用来调节应激反应和易感性的分子和细胞机制直到现在还基本上是未知的。我们在这项研究中发现的miR483-5p/Pgap2途径,其激活发挥了减少焦虑的作用,为开发人类复杂精神疾病的抗焦虑疗法提供了巨大潜力。"...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1364205.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1364205.htm

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CRISPR 基因编辑疗法落地英美欧,现在试图攻克阿尔茨海默病

CRISPR基因编辑疗法落地英美欧,现在试图攻克阿尔茨海默病当地时间11月16日,英国药品和医疗保健产品监管局(MHRA)宣布授权CRISPR/Cas9基因编辑疗法Casgevy(exa-cel)有条件上市,用于治疗镰状细胞病(SCD)和输血依赖性β地中海贫血(TDT)。当地时间12月8日,美国食品药品监督管理局(FDA)批准其用于治疗SCD。当地时间12月15日,欧洲药品管理局(EMA)也批准其上市,用于治疗SCD和TDT。现在,研究人员希望使用CRISPR/Cas9基因编辑疗法来治疗阿尔茨海默病(AD)。当地时间12月11日,《自然》(Nature)杂志发表一篇题为《CRISPR基因编辑如何帮助治疗阿尔茨海默症》(HowCRISPRgeneeditingcouldhelptreatAlzheimer’s)的文章,试图探讨利用CRISPR疗法治疗阿尔茨海默病的可能性。(澎湃新闻)

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CRISPR基因编辑疗法获美国FDA批准当地时间12月8日,美国食品药品监督管理局(FDA)在官网发布新闻稿称,批准福泰制药(VertexPharmaceuticals)和瑞士基因编辑公司CRISPRTherapeutics联合开发的CRISPR/Cas9基因编辑疗法Casgevy(exagamglogeneautotemcel,exa-cel)上市,用于治疗12岁及以上患有复发性血管闭塞危象的镰刀型细胞贫血病(SCD)患者。根据新闻稿,Casgevy是FDA批准的首款CRISPR基因编辑疗法。

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迈向CRISPR2.0,下一代基因编辑技术方兴未艾据科技日报,美国食品药品监督管理局(FDA)本月稍早时间宣布,批准CRISPR/Cas9基因编辑疗法Casgevy上市,用于治疗12岁及以上镰状细胞贫血病患者。这是FDA批准的首款CRISPR基因编辑疗法。而11月16日,Casgevy已在英国获批上市。美国初创公司PrimeMedicine首席执行官基思・戈特斯迪纳表示,CRISPR/Cas9被认为是CRISPR1.0,其开创了基因编辑新时代,但局限性也非常明显。目前已有一批CRISPR2.0新技术问世,能以比CRISPR1.0更精确、更通用的方式编辑DNA。荷兰鲁汶大学呼吸系统疾病和胸外科实验室肺病专家玛丽安娜・卡隆则表示,CRISPR1.0基因编辑疗法获批,为下一代基因编辑技术走上舞台中央奠定了基础。

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