Science:CRISPR清除猪基技术因组病毒

    为了能让猪的器官移植到人体内,研究人员使用CRISPR基因编辑技术来灭活某猪细胞系中一种逆转录病毒的所有62个拷贝,从而向产生可用于异种器官移植的猪类器官的目标迈出了重要的一步。在世界各地,可用于移植的人类器官非常短缺。尽管猪的器官一直被认为是一种可行的选择,但猪内源性逆转录病毒(或称PERVs,存在于所有猪的DNA中)会被传播给人,它们可能会在人体内引发疾病。由于这个原因,世界各地都中止了从猪至人的器官移植。先前在器官移植时降低PERV向人传播风险的策略只取得了有限的成功。George Church和同事在本次发表的文章中报告说,他们成功地使用 CRISPR-Cas9 RNA-指导的核酸酶系统来灭活一种被称作pol的PERV基因,该基因对逆转录病毒的复制是至关重要的。研究人员确认在猪的上皮细胞内存在着62个该逆转录病毒的拷贝,他们针对每一个拷贝上的pol基因设计了2种以其为标靶的Cas9指导的RNAs。他们接下来检测经改造的猪类细胞是否能在体外消除该逆转录病毒向人细胞的传播,他们发现PERV的传播能力最低能降低到原来的1/1000。非常关键的一点是,这种基于Cas的基因组工程策略看来不会引起基因组的重新排列。文章的作者说,未来还需要在猪胚胎细胞系进行研究以开发基因改良猪,从而在这些猪的体内长出能向人体进行移植的器官。

 

    原文链接:Genome-wide inactivation of porcine endogenous retroviruses (PERVs)

 

    原文摘要:The shortage of organs for transplantation is a major barrier to the treatment of organ failure. While porcine organs are considered promising, their use has been checked by concerns about transmission of porcine endogenous retroviruses (PERVs) to humans. Here, we describe the eradication of all PERVs in a porcine kidney epithelial cell line (PK15). We first determined the PK15 PERV copy number to be 62. Using CRISPR-Cas9, we disrupted all 62 copies of the PERV pol gene and demonstrated a >1000-fold reduction in PERV transmission to human cells using our engineered cells. Our study shows that CRISPR-Cas9 multiplexability can be as high as 62 and demonstrates the possibility that PERVs can be inactivated for clinical application to porcine-to-human xenotransplantation.

 

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