一种疗法或将治疗不同基因突变疾病丨科创要闻

6月10日，《自然》子刊《自然-生物医学工程》（Nature Biomedical Engineering）发表麻省理工学院和哈佛大学博德研究所（Broad Institute）刘如谦团队，和明尼苏达大学医学院马克·奥斯本（Mark J. Osborn）团队合作的最新研究，Efficient site-specific integration of large genes in mammalian cells via continuously evolved recombinases and prime editing，描述了一个名为PASSIGE（prime-editing-assisted site-specific integrase gene editing）的基因编辑系统，可以将整个基因精准插入到细胞DNA的指定位置，未来有望实现只需开发一种基因编辑疗法，即可治疗不同基因突变引发的疾病，无需针对每种突变进行修改。

研究团队利用噬菌体辅助连续进化（PACE）技术，将丝氨酸整合酶Bxb1迭代进化数百代，结合先导编辑，在哺乳动物细胞中实现了大片段基因的高效位点特异性整合，能够精确整合超过10千碱基（kilobases）的DNA片段。

▲PASSIGE概述。图片来源：Nature Biomedical Engineering

PASSIGE是先导编辑（Prime Editing，一种基因编辑技术）的“升级版”。先导编辑已经实现了在细胞DNA中植入几十个碱基对长度的DNA片段，纠正大多数已知的致病突变。在突变基因的位点引入整个健康基因（通常为几千个碱基对），无论其致病基因突变是什么，均可产生疗效，则是基因编辑的长期目标。

2021年12月，刘如谦团队在 Nature Biotechnology 发表论文，介绍了双先导编辑（TwinPE）技术，使用一种质粒编辑蛋白和两种质粒编辑引导RNA（pegRNA），在内源性人类基因组位点上对DNA序列进行可编程的替换或切除。

PASSIGE基因编辑系统，则是将先导编辑与位点特异性丝氨酸整合酶结合，在不产生DNA双链断裂的情况下，能够将长达数千碱基的DNA整合到哺乳动物基因组中的特定位置，单次转染的整合效率为6.8%。

同时，研究团队提升了PASSIGE的编辑效率，在最新的研究成果中，研究人员开