【一周时讯】CRISPR-StAR:高分辨率遗传学选新技术

        CRISPR/Cas系统是现代生物科学领域的一项革命性技术,其应用已经扩展到医学、农业、生态保护等多个领域,相关成果和应用实例不断涌现。CRISPR那些事儿设置一周时讯栏目,为您带来关于CRISPR的最新研究和行业新闻,以下是过去一周时讯的简单总结:

 

一、研究资讯

(一)CRISPR 筛选

1、文章题目:CRISPR-StAR enables high-resolution genetic screening in complex in vivo models

期刊nature biotechnology(IF:33.1)

原文链接:https://doi.org/10.1038/s41587-024-02512-9

       近期,奥地利的科学家在《自然生物技术》杂志上介绍了一种新型筛选技术CRISPR-StAR,该技术通过使用内部控制的单细胞水平分析来解决复杂体内模型中遗传筛选的挑战。这种方法减轻了异质生长环境和瓶颈的噪音,能够可靠地识别不同肿瘤环境中的遗传依赖性。与传统筛查的基准分析表明,该技术提高了数据质量。

 

2、文章题目:Identification and Therapeutic Targeting of METTL8-Mediated Lenvatinib Resistance in Hepatocellular Carcinoma Using Rabdosiin

期刊Experimental Cell Research(IF:3.3)

原文链接:https://doi.org/10.1016/j.yexcr.2024.114389

       在肝细胞癌(HCC)中,lenvatinib是一种重要的一线治疗药物,但其耐药性是一个挑战。为了识别导致lenvatinib耐药的关键分子因素,并提出克服这种耐药性的干预策略以增强治疗效果,我国空军医科大学西京医院研究人员在 HCC 细胞系中进行了全基因组 CRISPR-Cas9 筛选。结果发现,METTL8 是导致 lenvatinib 耐药的关键基因。通过化合物筛选,研究人员发现 Rabdosiin 是一种有效的 METTL8 抑制剂,可以克服对 lenvatinib 的耐药性。该团队提出 METTL8 可以作为 HCC 患者 lenvatinib 治疗的治疗靶点和生物标志物。

 

(二)CRISPR检测

1、文章题目:CRISPR-Cas12a bends DNA to destabilize base pairs during target interrogation

期刊Nucleic Acids Research(IF:16.7)

原文链接:https://doi.org/10.1093/nar/gkae1192

最近,美国著名科学家Jennifer Doudna主导的一项研究揭示了 Cas12a 如何启动 DNA 靶标识别。通过结构和生化分析,相关研究人员发现 Cas12a 会扭曲 DNA 并导致核苷酸暂时翻转,从而暴露它们与crRNA进行互补配对。通过冷冻电镜成像和荧光技术,他们表明这种DNA不稳定对于靶标发现和结合至关重要。研究结果表明,RNA 引导的DNA干扰通常从 CRISPR-Cas 蛋白暂时结合和扭曲 DNA 螺旋结构开始。

 

2、文章题目:CRISPR/Cas12a-Enabled Amplification-Free Colorimetric Visual Sensing Strategy for Point-of-Care Diagnostics of Biomarkers

期刊Analytical Chemistry(IF:6.8)

原文链接:https://doi.org/10.1021/acs.analchem.4c06196

来自我国江西中医药大学的研究人员提出了一种新的基于 CRISPR/Cas12a 的多色视觉生物传感策略,用于快速检测疾病生物标志物。与大多数其他使用荧光系统作为报告探针的CRISPR/Cas12a 的生物传感器不同,该研究的方法通过辣根过氧化物酶(HRP)的作用产生强烈的视觉信号介导金纳米双锥体 (AuNBP) 在过氧化氢和 3,3',5,5'-四甲基联苯胺下的蚀刻。在存在生物标志物靶标的情况下,CRISPR-Cas12a 的反式切割活性被激活,这导致 HRP 从报告基因探针中释放出来。研究人员以乳腺癌1基因(BRCA1)为靶标的验证了该传感器的检测实用性,并且评估了该传感器的灵敏度和检测时间分别为30 pM BRCA1和少于60 分钟。


(三)其他CRISPR相关研究

1、文章题目:NIS-Seq enables cell-type-agnostic optical perturbation screening

期刊Nature Biotechnology(IF:33.1)

原文链接:https://doi.org/10.1038/s41587-024-02516-5

       光学混合筛选使用荧光显微镜大规模分析细胞表型,但目前的方法受到其对胞质转录本检测的依赖性的限制。近期,一组来自德国的研究人员引入了核原位测序 (NIS-Seq) 作为应对这一挑战的解决方案。NIS-Seq 的工作原理是直接从核基因组 DNA产生明亮的测序信号,使用 sgRNA 下游的倒置噬菌体启动子产生独立于细胞转录的多个 RNA 拷贝。研究人员们展示了 NIS-Seq 在两个物种的 8 种细胞类型的多功能性,能够进行基因组规模筛选,从而识别关键的炎症途径调节因子。

 

2、文章题目:Principles of CRISPR-Cas13 mismatch intolerance enable selective silencing of point-mutated oncogenic RNA with single-base precision

期刊Science Advances (IF:11.7)

原文链接:https://doi.org/10.1126/sciadv.adl0731

       CRISPR-Cas13能够靶向致癌 RNA,但由于错配耐受性, 它通常缺乏单碱基精度。通过在间隔序列中战略性地引入合成错配,澳大利亚Peter MacCallum 癌症中心的研究人员设计了crRNA,该 RNA 选择性地沉默点突变转录本,同时保留野生型序列。该研究使用这种方法成功靶向致癌突变,包括 KRAS G12、NRAS G12D 和 BRAF V600E。此外,这些SNV选择性 crRNA 还降低了 RfxCas13d 的侧支活性。这一研究表明,CRISPR-Cas13可以重新编程以实现单核苷酸精度,为癌症治疗中的个性化转录组编辑开辟了新的可能性。

 

3、文章题目:Islands of genomic stability in the face of genetically unstable metastatic cancer

期刊PLOS One (IF:2.9)

原文链接:https://doi.org/10.1371/journal.pone.0298490

       转移性癌症是癌症相关死亡的主要原因,现有的治疗方案成功率不一,部分五年生存率低于5%。对此,来自美国的研究人员通过利用自然发生的突变来创建 CRISPR-Cas9 可靶向的 PAM 位点,建立了一种针对转移性癌症的潜在遗传靶向方法。通过对胰腺癌患者的原发肿瘤和转移进行全基因组测序,研究团队发现 90% 的 PAM 靶标在肿瘤部位都保留下来。重要的是,原发性肿瘤中杂合性缺失区域 (LOH) 的 PAM 位点在转移中始终保持不变,而杂合区域中的 PAM 位点可能丢失。这表明,用基于 CRISPR 的疗法靶向躯干 LOH 区域可能是治疗转移性胰腺癌的一种有前途的策略。


二、行业新闻

 1、Arbor Biotechnologies昨天宣布,FDA 已批准 ABO-101 的 IND 申请,这是一种新型基因编辑疗法,通过导致肝脏中 HAO1 基因功能的永久性丧失来减少 PH1 相关草酸盐的产生从而成为原发性 1 型高草酸尿症PH1 的单剂量治疗。redePHine 1/2 期研究旨在评估 ABO-101 在成人和儿童 PH1 患者中的安全性、耐受性、药代动力学、药效学和初步疗效。ABO-101 由从 Acuitas Therapeutics 获得许可的脂质纳米颗粒组成,封装了表达新型 V 型 CRISPR Cas12i2 核酸酶的信使 RNA 和特异性靶向人 HAO1 基因的优化向导 RNA。

     
 2、Precision Biosciences 本周早些时候宣布,它已在香港获得临床试验申请批准,将在正在进行的 ELIMINATE-B I 期试验中研究 PBGENE-HBV。PBGENE-HBV 是 Precision 领先的全资体内基因编辑计划,旨在通过消除乙型肝炎病毒 (HBV) 复制的关键来源 cccDNA 和灭活肝细胞中整合的 HBV DNA 来治愈慢性乙型肝炎。根据新闻稿,Precision Biosciences 正在摩尔多瓦积极招募 ELIMINATE-B 试验的患者,并已开始在香港启动顶级传染病临床站点,作为其全球监管和临床运营战略的一部分。

新闻链接: https://investor.precisionbiosciences.com/news-releases/news-release-details/precision-biosciences-receives-approval-hong-kong-expand-pbgene

 

艾迪基因专注于CRISPR技术,提供一系列高质量的基因编辑服务和体外诊断产品:CRISPR文库筛选细胞基因编辑单克隆筛选CRISPR检测。致力于为CRISPR相关、基因功能研究相关、体外诊断以及治疗相关的科学研究提供最高效的技术服务。

 

 

近期资讯

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2.【文献解读】CRISPR基因编辑联合磁热激活:助力肿瘤精准医学的新策略
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