精准医疗技术正快速进步,碱基编辑技术领域亦取得了显著进展和成就。关于这一新兴技术的应用潜力,它是否能够克服传统碱基编辑器所遭遇的挑战,进而促进其在医疗领域的应用,这些问题值得我们进行深入的研究和讨论。
碱基编辑背景
近期,碱基编辑技术引起了广泛关注。这一技术通过将胞嘧啶脱氨酶或腺嘌呤脱氨酶与失去核酸酶活性的CRISPR蛋白进行共价结合,构建出碱基编辑器。具体来说,胞嘧啶碱基编辑器(CBE)能够实现C到G的碱基转换,而腺嘌呤碱基编辑器(ABE)则能够实现A到T的碱基转换。尽管碱基编辑技术目前可在编辑窗口内对胞嘧啶和腺嘌呤进行相应的调整,但这种方法对编辑的精确性构成了限制。
重要研究成果
2025年7月7日,芝加哥大学的汤玮欣研究团队在《Nature Biotechnology》期刊上发表了关键论文。该研究致力于高精度CBE技术的开发,旨在克服现有的“非特异性编辑”难题,提高编辑的精确度,并为碱基编辑技术的临床应用构建基础。这一突破对碱基编辑领域的发展具有划时代的意义。
技术改造方向
研究团队聚焦于大肠杆菌内的tRNA特异性腺苷脱氨酶(TadA),对其核苷酸序列进行了精心改造,旨在实现胞嘧啶编辑的精确定位。此举开创了新的研究路径,通过重构靶向机制,有望大幅提升碱基编辑的准确性和目的性。
脱氨酶开发情况
研究团队采用了定向进化技术,对多个核酸识别的关键区域进行了精确的筛选。他们成功研制出16种基于TadA的NCN特异性脱氨酶。这些脱氨酶能够适应目标胞嘧啶-1和+1位所有可能的周边环境。这些脱氨酶的发现为碱基编辑器的个性化配置提供了多样的选择,从而丰富了精确碱基编辑技术的实用工具库。
实际应用效果
这些变体在实际应用中表现出了出色的性能。在修正 ClinVar 数据库中记录的疾病相关 T:A 至 C:G 转换案例中,高达 81.5% 的案例准确性超过了传统的碱基编辑技术。此外,它们还能在体外环境中复制两种癌症的驱动突变。这一发现显示出,这些变体在疾病研究和治疗领域具有显著的应用潜力。
研究意义展望
该研究成功研发了一种广泛适用的碱基编辑器获取方法,这一方法显著提升了编辑的精确度,并有效减少了基因突变的可能性。随着研究的持续深入,该技术有望在基因治疗及罕见病治疗等关键医疗领域取得重大进展,从而显著改善患者的健康状况。对于研究团队未来可能取得的创新成果,我们充满期待,并诚挚邀请社会各界人士关注、分享并提出宝贵建议。