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  • Science:利用CRISPR和RNAi筛查药物靶点


         哈佛医学院的一个研究小组近日在《Science Signaling》上发表一种药物靶点筛查的新方法,结合基因组编辑技术CRISPR以及基因沉默技术RNAi,鉴定出对肿瘤细胞生长很重要的三个基因。
         在这项研究中,研究人员关注了结节性硬化症(TSC),这种疾病的特点是大脑及其他重要器官长了良性肿瘤。它是由两个肿瘤抑制基因(TSC1和TSC2)的其中一个突变引起的,目前可通过化疗药物来治疗。
         研究人员指出,新的药物靶点的RNAi筛查通常需要使用多个RNAi试剂,来针对各个基因,以确保可靠的靶点knockdown。然而,这又会导致脱靶效应提高,knockdown效率变化,从而带来高的假阳性和假阴性。因此,有时候需要二次筛查和验证,增加了整个过程的花费和时间。
         为了解决这个问题,研究人员利用CRISPR来创建TSC1或TSC2缺陷的突变果蝇细胞系,随后用于RNA筛查中,以筛查昆虫所有的激酶和磷酸酶。他们发现,三个基因的knockdown对TSC1和TSC2缺陷型细胞有着可靠而特异的影响,包括生长速度降低,但是对野生型细胞没有影响。
    之后,研究人员又在哺乳动物TSC2缺陷型细胞系中knockdown这些基因,发现了类似的生长抑制现象。“这说明了这种跨物种的筛查策略在鉴定药物靶点上的作用,”作者写道。
         总的来说,CRISPR生成的突变细胞系以及RNAi试剂的使用避开了双重RNAi筛查方法的大部分噪音。此外,无效突变细胞的使用也避免了不完全转染和不完全knockdown的问题。
         研究人员还强调了突变细胞系有望作为更高质量的疾病模型。“例如,结节性硬化症等疾病是由功能丧失的突变引起的,而不是蛋白丰度的瞬时下降,”他们写道。“突变细胞系的建立让细胞适应诱导的突变,可能产生一个更具代表性的细胞环境。”
        考虑到这种方法的可靠性,正如在小鼠和人类系统中所体现的,作者希望它能够普遍适用于各种生物和疾病相关的问题。




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