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在过去几年中，研究人员已经找到了一种方法，可以使用一种名为CRISPR / Cas9的天然细菌系统来灭活或纠正任何生物体中的特定基因。然而，CRISPR / Cas9基因编辑活动持续运行，导致在不需要的位点进行额外编辑的风险。现在，加利福尼亚大学，圣地亚哥医学院，路德维希癌症研究和Isis制药公司的研究人员展示了一种商业上可行的方法，可以根据需要使用RNA来打开和关闭CRISPR-Cas9系统 - 永久编辑基因，但只能暂时激活CRISPR-Cas9。该研究由美国国家科学院院刊于 11月16日出版。
“这些研究结果为多种治疗应用提供了一个平台，特别是对于神经系统疾病，使用设计者CRISPR RNA药物的连续应用，”资深作者Don Cleveland博士，加州大学圣地亚哥分校细胞与分子医学系杰出教授兼主席迭戈医学院和路德维希癌症研究所细胞生物学实验室主任。
CRISPR / Cas9的工作原理如下：研究人员设计了一种“指导”RNA，以匹配特定靶基因的序列。RNA将Cas9酶引导至所需的位点，从而切割DNA。细胞可以修复DNA断裂，但它不精确，从而使基因失活。或者，研究人员可以诱导细胞用更健康的基因替换切口附近的切片。研究人员现在正在各种应用中测试CRISPR / Cas9系统，以修复导致疾病的缺陷基因。
新方法引入了化学修饰的，基于RNA的药物，以瞬时激活CRISPR / Cas9基因编辑系统。最初的特别修饰的RNA用于取代通常的指导RNA。该RNA将Cas9的DNA切割活性指向选定的靶基因，编辑过程继续进行。然而，活动是短暂的，因为当引导RNA药物被清除时编辑停止。通过添加第二种化学修饰的RNA药物，该方法的扩展可以更快地关闭分子剪刀，该药物指导编码Cas9酶的基因的失活。
“我们在本研究中开发的基于RNA的药物与目前的CRISPR / Cas9系统相比具有许多优势，例如提高编辑效率和潜在的选择性，”克利夫兰说。“此外，它们今天可以在工业规模和商业上可行的方式有效地合成。”
“今天发表的作品是克利夫兰博士实验室与我在Isis Pharmaceuticals团队之间成功协同作用的另一个证明，”该研究的共同高级作者，Isis Pharmaceuticals研究部高级副总裁C. Frank Bennet博士说。“利用Isis在开发RNA靶向化合物方面的专业知识，团队已经证明我们可以开发出能够提高CRISPR机制有效性的分子。”
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