尽管目前基因编辑技能为治疗多种基因突变导致的遗传疾病带来了曙光，但仍然有许多基因编辑工具无法准确靶向DNA的关键区域，针对包含分裂或非分裂状态的不同细胞类型的组织来开发通用且有效的体内基因组编辑工具仍然是一个间距的挑战。

　　近期《Cell Research》杂志刊登了一项研究结果，美国Salk研究所的研究人员开发了一种名为SATI的基因编辑工具，能够针对多种突变和细胞类型编辑小鼠基因组。这项新的基因组编辑技能，有可能被广泛应用于亨廷顿舞蹈症(Huntington’s disease)和罕见的早衰综合征(progeria)等基因突变疾病。

　　Salk研究所基因表达实验室教授、论文作者Juan Carlos Izpisua Belmonte表示:“这项研究表明，SATI是一种功能强大的基因组编辑工具。这将有助于开发有效的目标基因置换策略来替代许多不同类型的突变，并为使用基因组编辑工具治疗多种遗传疾病打开大门。”

　　研究人员试图创建一个多功能工具来靶向DNA这些非编码区域，这些区域不会影响基因的功能，并能够靶向多种突变和细胞类型。作为概念验证，重点研究了一种突变引起过早衰的小鼠模型，这种突变很难用现有的基因组编辑工具进行修复。

　　通常来说，利用细胞的正常DNA修复机制，基因编辑技能(尤其是CRISPR/cas9系统)在分裂细胞(如皮肤或肠道细胞)方面较为有效。Izpisua Belmonte实验室之前曾证明，他们基于CRISPR/cas9的基因编辑技能，称为HITI(用于同源独立的靶向整合)，可以同时靶向分裂细胞和非分裂细胞。

　　蛋白质编码区域的功能类似于制作蛋白质的“食谱”，而被称为非编码区域的区域则像“厨师”一样决定要做多少食物。这些非编码区域构成了DNA的绝大部分(约98%)，并调控包括关闭和打开基因在内的许多细胞功能，因此可能成为未来基因治疗的潜在目标。

　　研究人员在患有早衰症的活小鼠身上测试了SATI技能。早衰症是由LMNA基因突变引起的。患有早衰症的人类和小鼠都表现出过早衰老、心功能障碍的迹象，而且由于一种叫做早衰素的蛋白质的积累，寿命显著缩短。研究人员利用SATI，将LMNA基因的正常拷贝插入早衰小鼠体内。结果表明包括皮肤和脾脏在内的几种组织衰老特征减弱，小鼠寿命得到延长(与未经治疗的早衰小鼠相比，寿命延长了45%)。

　　SATI其实是HITI的升级版。它的工作原理是在突变位点之前将问题基因的正常拷贝插入DNA的非编码区域。然后，这个新基因通过几种DNA修复途径中的一种，与旧基因一起整合到基因组中，从而减轻了原始突变基因的有害影响，同时又不会因为完全替换它而带来损害。

　　因此，SATI系统代表了可以靶向多种组织类型DNA非编码区域的体内基因编辑技能。接下来，研究小组的目标是通过增加包含新DNA的细胞数量来提高SATI的效率。

　　什么是基因编辑技能?

　　基因编辑(gene editing)，又称基因组编辑(genome edting)或基因组工程(genome engineering)，是一种比较准确的对生物体特定目标基因进行修饰的基因工程技能。基因编辑技能指能够对目标基因进行定点“编辑”，实现对特定DNA片段的修饰。

　　基因编辑依赖于经过基因工程改造的核酸酶，也称“分子剪刀”，在基因组中特定位置产生位点特异性双链断裂(DSB)，诱导生物体通过非同源末端连接(NHEJ)或同源重组(HR)来修复DSB，因为这个修复过程容易出错，从而导致靶向突变。

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