張鋒創(chuàng)立的Editas公司發(fā)布最高效基因敲入技術，助力下一代細胞療法開發(fā)

子孫滿堂康復師 2023-05-05 發(fā)布于黑龍江

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來源：生物世界 2023-05-04 13:44

SLEEK技術可以在B細胞、T細胞、iPSC及NK細胞中實現(xiàn)高效敲入基因，同時還能確保這些敲入基因的長期穩(wěn)定表達。從這一點來看，SLEEK技術將促進基于基因編輯細胞療法大幅改進，包括CAR-T和CAR

盡管CRISPR-Cas基因編輯技術在基因敲除方面取得了重大突破，并深刻改變了基因編輯領域乃至整個生命科學的研究模式。

但CRISPR-Cas基因編輯技術通常是以破壞DNA的方式實現(xiàn)基因敲除的效果，該技術在實現(xiàn)高效基因敲入方面仍然面臨重大挑戰(zhàn)。

為了解決這一挑戰(zhàn)，Editas Medicine 開發(fā)一種名為SLEEK（SeLection by Essential-gene Exon Knock-in）的專利技術，這一新技術能夠以病毒載體或非病毒載體遞送的方式實現(xiàn)高效基因敲入，還可以同時實現(xiàn)多達四種基因的敲入和穩(wěn)定表達。

Editas Medicine 是CRISPR基因編輯先驅(qū)張鋒教授等人于2013年創(chuàng)立的基因編輯公司，該公司于2016年在納斯達克上市，也是世界第一家上市的CRISPR基因編輯公司。

2023年5月1日，Editas Medicine 在 Nature Biotechnology 期刊發(fā)表了題為：A highly efficient transgene knock-in technology in clinically relevant cell types 的研究論文。

該論文展示了Editas Medicine的專利技術SLEEK（SeLection by Essential-gene Exon Knock-in）在T細胞、B細胞、iPSC及NK細胞這些臨床治療相關細胞類型中的高效基因敲入實驗數(shù)據(jù)。該技術可以在基因組的特定位置以接近100%的效率敲入功能性基因，這是在上述多種細胞類型中最高的基因敲入效率。

更重要的是，該研究進一步驗證了通過SLEEK技術雙重基因敲入了CD16和mbIL-15的iPSC分化的iNK細胞，在實體瘤小鼠模型中具有強大且持久的腫瘤清除能力。

該論文的通訊作者 John A. Zuris 博士表示，很高興分享SLEEK基因編輯技術的全面數(shù)據(jù)，相信SLEEK技術在基因編輯藥物開發(fā)方面具有巨大的潛力。正如在論文中分享的那樣，SLEEK技術可以在基因組的特定位置實現(xiàn)接近100%的功能性基因敲入，這可能會為下一代細胞治療藥物帶來高效的多重基因敲入策略。

這項SLEEK技術是基于AsCas12a核酸酶開發(fā)的，這種工程化的核酸酶的非同源末端連接修復（NHEJ）編輯率很高且不會引入indel突變（插入或缺失突變），從而使得高效基因敲入成為可能。

使用SLEEK技術，研究團隊證明了使用質(zhì)粒DNA模板在iPSC中的基因敲入效率超過90%，使用AAV6 DNA模板在B細胞、T細胞和NK細胞中的基因敲入效率在85%-95%之間。這幾種重要的臨床相關細胞類型中的實驗數(shù)據(jù)證明了，基于病毒載體或非病毒載體的SLEEK技術均可實現(xiàn)高效基因敲入。

SLEEK基因編輯技術的原理圖

為了驗證SLEEK技術在生成iPSC分化的NK細胞（iNK）對實體瘤治療的效果，研究團隊使用SLEEK技術在iPSC的GAPDH位點敲入CD16和mbIL-15。然后將這些CD16-mbIL-15雙重敲入的iPSC再分化為iNK細胞。敲入CD16能夠增強抗體依賴的細胞介導的細胞毒作用（ADCC），而敲入膜結(jié)合白介素-15（mbIL-15）能夠增加IL-15信號傳導，從而增強iNK細胞的存活和擴增。

這些雙重基因敲入的iNK細胞在體外和體內(nèi)均顯示出腫瘤殺傷能力和持久性的顯著增加，研究團隊將其歸因于強內(nèi)源性GAPDH啟動子驅(qū)動了CD16和mbIL-15的高效表達。

總的來說，SLEEK技術可以在B細胞、T細胞、iPSC及NK細胞中實現(xiàn)高效敲入基因，同時還能確保這些敲入基因的長期穩(wěn)定表達。從這一點來看，SLEEK技術將促進基于基因編輯細胞療法大幅改進，包括CAR-T和CAR-NK等。Editas 公司表示，相信SLEEK技術是實現(xiàn)下一代細胞治療藥物高效多重基因敲入的最佳方法。