首页 > 健康 >

Nature重磅:新技术可将基因编辑缩短至几周(2)

2018-07-13 13:17:54 网络整理 阅读:99 评论:0

Nature重磅:新技术可将基因编辑缩短至几周(2)

▲本研究的第一作者Theo Roth(图片来源:UCSF)

而本篇《自然》上公布的方法看起来简单得不可思议:谁也没有想到,几十年前就在微生物研究中大放异彩的电穿孔技术(electroporation),竟能在细胞疗法的开发上焕发光彩。

“海格力斯的试炼”

许多看似简单的成果背后,往往有着常人难以想象的枯燥工作,这项研究也不例外。尽管在几十年前,我们就在微生物中尝试了电穿孔方法来引入外源DNA,但这种方法先前尚未在细胞疗法里得到广泛应用,不是没有原因的。

在电穿孔技术中,研究人员们会给细胞施加一个电场,瞬间增加细胞膜的通透性,让双链DNA进入细胞。但在T细胞内,一旦引入较长的双链DN..段,竟会导致这些细胞的死亡。在经过大量的尝试后,许多科学家们都放弃了这个挑战。他们认为,较长的双链DNA会对T细胞产生毒性。相比之下,引入单链寡核苷酸则更具可行性。

但Theo则不信这个邪。从之前的一些研究结果中,他敏锐地观察到,如果在电穿孔技术中同时应用CRISPR-Cas9系统与双链DNA模板,就有望能减少双链DNA相关的细胞毒性。这给他的研究带来了突破口,也带来了更多的问题:CRISPR和DNA的最佳比例是多少?DNA的质量需要多高?这些T细胞需要特殊培养吗?电穿孔所使用的电流强度是多少?只有各个条件都得到了优化,我们才能有效地使用这种简便的方法,去改造T细胞。

Nature重磅:新技术可将基因编辑缩短至几周(2)

▲数千次的失败,才带来了这套完善的改造流程(图片来源:《自然》)

除了挨个尝试之外,Theo没有其他选择。

该研究的负责人Alexander Marson教授认为,Theo的坚守对成功至关重要。尽管主流学界都相信T细胞只能耐受小片段的DNA,都相信病毒载体不可或缺,但Theo不惧权威,“展现出了海格力斯般的努力,测试了数千种不同的条件”。

Nature重磅:新技术可将基因编辑缩短至几周(2)

▲利用这套系统,研究人员们可以“随心所欲”地将绿色荧光蛋白表达于细胞的不同部位(图片来源:《自然》)

相关文章