基因編輯技術(shù)及其在基因治療中的應(yīng)用

任云曉，肖茹丹，婁曉敏,4，方向東,4

?

基因編輯技術(shù)及其在基因治療中的應(yīng)用

任云曉1,2,3，肖茹丹1,4，婁曉敏1,2,3,4，方向東1,2,3,4

1. 中國科學(xué)院北京基因組研究所，中國科學(xué)院基因組科學(xué)與信息重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100101 2. 中國科學(xué)院大學(xué)中丹學(xué)院，北京 101408 3. 中國-丹麥科研教育中心，北京 101408 4. 中國科學(xué)院大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，北京 100049

基因編輯技術(shù)是以特異性改變遺傳物質(zhì)靶向序列為目標(biāo)的技術(shù)。近年來，鋅指核酸酶(zinc finger nuclease, ZFN)、類轉(zhuǎn)錄激活因子效應(yīng)核酸酶(transcription activator-like effector nuclease, TALEN)、規(guī)律成簇的間隔短回文重復(fù)(regular clustering of short palindrome repeats, CRISPR)和單堿基編輯(base editing, BE)技術(shù)的相繼出現(xiàn)，不僅為基因功能研究提供了有力的工具，還為生命醫(yī)學(xué)提供了新的治療方案。基因編輯技術(shù)已經(jīng)大范圍應(yīng)用于動物細(xì)胞模型的構(gòu)建、藥物靶點(diǎn)的篩查和基因功能研究等，在基因治療領(lǐng)域也展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景。本文就基因編輯技術(shù)的研究進(jìn)展及其在基因治療中的應(yīng)用進(jìn)行了概述，并對基因編輯技術(shù)的的原理、發(fā)展史、優(yōu)缺點(diǎn)以及在基因治療中的應(yīng)用前景和機(jī)遇挑戰(zhàn)進(jìn)行了討論，以期為基因編輯技術(shù)的臨床轉(zhuǎn)化提供參考。

基因編輯技術(shù)；CRISPR/Cas9；單堿基編輯；基因治療

基因編輯技術(shù)是以改變目的基因序列為目的，實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)突變、插入或敲除的技術(shù)。從20世紀(jì)末人們就開始對基因編輯技術(shù)進(jìn)行探索，但直到2013年CRISPR/Cas9(clustered regularly interspaced short palindromic repeats (CRISPR)/CRISPR-associated protein 9)技術(shù)成功用于哺乳動物細(xì)胞，才極大地推動了基因編輯技術(shù)的發(fā)展熱潮[1]。

真核生物的基因組包含數(shù)十億個堿基，對其基因組的操作一直面臨挑戰(zhàn)。同源重組技術(shù)(homologous recombination, HR)是最早的基因編輯技術(shù)，也是真核生物基因編輯的一個重大突破。……