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用于分析耐药性突变的寄生虫基因编辑技术

邓迪大学威康抗感染研究中心(WCAIR)的一个团队开发了一种新的寄生虫基因编辑技术。这种方法被称为寡核苷酸靶向,涉及使用电脉冲将短DNA片段递送到寄生虫。然后将DNA(包括所需的编辑)整合到正在复制其DNA的细胞的基因组中。该方法快速,简单,精确且便宜。

科学家团队研究一组通常致命的寄生虫,称为锥虫。这些寄生虫每年影响数百万人,共同夺走数万人的生命;非洲锥虫引起昏睡病,美洲锥虫引起恰加斯病,利什曼原虫寄生虫引起利什曼原虫病。寡核苷酸靶向是一种多功能诱变方法,现已应用于所有三种寄生虫。

在发表在《核酸研究》上的论文中,研究人员偶然发现了寄生虫寡核苷酸靶向。他们使用的是RNA引导的核酸酶系统,称为CRISPR-Cas9,但反复观察到在缺乏CRISPR-Cas9组分的细胞中进行编辑。惠康信托调查员兼WCAIR临时主任DavidHorn表示:“WCAIR的主要目标是开发新的方法,技术和流程,使被忽视的热带病的药物发现更快,更聪明。我们认为,寡核苷酸靶向现在将成为解决一些问题的首选方法,有可能极大地促进耐药性等方面的研究。

在目前的临床试验中,几种抗锥虫药物已经知道寄生虫中的蛋白质靶标,其中大部分知识来自邓迪药物发现部门和由苏珊·怀利(SusanWyllie)领导的行动模式团队进行的研究。这些新药应有助于实现或至少朝着世界卫生组织的目标迈进,即到2030年消除这些寄生虫引起的被忽视的热带病。然而,新的承诺往往伴随着新的风险和挑战。

一个特别突出的风险是耐药性,特别是在这一领域,寡头瞄准提供了机会。博士后研究员、该论文的第一作者SimoneAltmann说:“寡核苷酸靶向是可扩展的,并允许我们在一项实验中评估定义位点上所有可能的突变,以确定它们在耐药性中的潜在作用”。

研究人员得出结论,可以利用寡核苷酸靶向在实际时间尺度内在寄生锥虫中产生集中的遗传多样性;确认靶向药物活性并帮助了解结构活性关系和耐药性。出现的见解将有助于监测和进一步改进和靶向疗法的发展。

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