杜克大學研究人員將 $6M 獲得聯邦撥款以推進基因編輯

血友病。囊腫纖維化.杜氏肌肉營養不良症。亨廷頓氏舞蹈症。這些只是人體 DNA 突變引起的數千種疾病的一小部分。由於CRISPR 等基因組編輯工具的發展，治療這些使人衰弱的疾病的根本原因直到最近才成為可能，它可以改變細胞和組織中的DNA 序列，從源頭上糾正根本錯誤——但在此之前必須克服重大障礙基因組編輯療法已準備好用於人類。

進入美國國立衛生研究院共同基金 體細胞基因組編輯（SCGE） 該計劃成立於 2018 年，旨在幫助研究人員開發和評估準確、安全和有效的基因組編輯療法，用於受每種疾病影響的身體細胞和組織（又稱體細胞）。

如今，杜克大學持續提供的三項研究經費總計超過 $6 百萬美元，與耶魯大學、加州大學柏克萊分校和加州大學戴維斯分校並列為 NIH SCGE 計畫支持的最多計畫。

在2019 年SCGE 頒獎週期中，魯尼家族生物醫學工程副教授Charles Gersbach 以及杜克大學和北卡羅來納州立大學的合作者獲得了兩項資助：第一項將允許他們研究CRISPR 基因組編輯如何影響工程化的人類肌肉組織，而第一項將允許他們研究CRISPR 基因組編輯如何影響工程化的人類肌肉組織。第二個計畫將開發新的 CRISPR 工具來開啟和關閉基因，而不是永久改變目標 DNA 序列。這項工作建立在 2018 年 SCGE 資助的基礎上，該資助由外科系基因治療教授兼主任 Aravind Asokan 領導，該資助重點是使用腺相關病毒向神經肌肉組織提供基因編輯工具。

「杜克大學和更廣泛的研究三角有一支由工程師、科學家和臨床醫生組成的令人驚嘆的團隊，他們圍繞著研究和操縱人類基因組來治療疾病的挑戰，從交付到建模到構建新工具，」格斯巴赫說。他的同事最近成立了杜克大學先進基因組技術中心（CAGT），該中心是普拉特工程學院、三一藝術與科學學院和醫學院的合作計畫。 “我們非常高興能夠成為這些努力的中心，並非常感謝 NIH SCGE 計劃為實現這一願景提供的支持。”

對於他們的第一筆資助，Gersbach 將與杜克大學生物醫學工程學院的 Nenad Bursac 和 George Truskey 合作，監測基因組編輯如何影響工程化的人類肌肉組織。透過他們的新項目，團隊將使用人類多能幹細胞在實驗室中製造人類肌肉組織，特別是經常受到遺傳疾病影響的骨骼肌和心肌。這些系統將作為更準確的模型來監測人體組織的健康狀況、標靶和脫靶基因組修飾、組織再生以及 CRISPR 介導的基因組編輯期間可能的免疫反應。

「目前，大多數基因測試都是使用動物模型進行的，但這些模型並不總是能準確地複製人類對治療的反應，」古德森生物醫學工程教授特魯斯基說。

Bursac 補充說：「我們在利用正確的細胞類型和生理學來改造人類心臟和骨骼肌組織以模擬對 CRISPR 等基因編輯系統的反應方面有著悠久的歷史。透過這些平台，我們希望幫助預測肌肉在人體試驗中的反應。”

Gersbach 將與杜克大學生物統計學和生物資訊學副教授 Tim Reddy 以及北卡羅來納州立大學益生菌研究 Todd R. Klaenhammer 傑出教授 Rodolphe Barrangou 合作獲得第二筆資助。 Gersbach 表示，這有可能將基因組編輯技術的影響擴展到更廣泛的疾病，因為許多常見疾病，例如神經退化性疾病和自體免疫疾病，都是由某些基因過多或過少而不是單一基因引起的。突變。這項工作建立在 Gersbach、Barrangou 和 Reddy 之前合作開發的基礎上 用於基因調控的新 CRISPR 系統 和 調節表觀基因組而不是永久刪除DNA序列.

Aravind Asokan 領導了杜克大學的首期SCGE 資助，該資助旨在探索下一代腺相關病毒(AAV) 的進化，這種病毒已成為一種安全有效的系統，可以向靶細胞提供基因治療，特別是那些涉及脊髓等神經肌肉疾病的細胞肌肉萎縮症、杜氏肌肉營養不良症和其他肌肉疾病。然而，將基因組編輯工具傳遞給神經肌肉組織的幹細胞尤其具有挑戰性。 Asokan 和 Gersbach 之間的合作建立在他們之前使用 AAV 和 CRISPR 治療 DMD 動物模型.

「我們的目標不僅是糾正成熟肌肉細胞中的突變，還包括再生骨骼肌組織的肌肉幹細胞中的突變，」Asokan 解釋道。 “這種方法對於確保肌肉中基因組編輯的長期穩定性至關重要，最終我們希望建立一個範式，使我們的橫切病毒進化方法能夠在多個器官系統中實現高效編輯。”

點擊進入了解更多 杜克大學先進基因組技術中心.

(C) 杜克大學

原文來源： WRAL 技術線