科技日報訊(記者劉霞)在4月15日出版的《自然》雜志上,荷蘭瓦赫寧根大學(xué)與美國范安德爾研究所科學(xué)家描繪了一種精妙的“分子剪刀”。他們調(diào)用了一種CRISPR變體,使其能精準辨別腫瘤DNA與健康DNA,并專門對前者下“剪刀手”。這一成果有助開發(fā)能精準定位、定點肅清腫瘤細胞的新療法。
這種“剪刀”是幾年前在細菌體內(nèi)發(fā)現(xiàn)的CRISPR-Cas9的變體ThermoCas9。研究人員對其結(jié)構(gòu)進行分析后發(fā)現(xiàn),它能辨別非甲基化與甲基化基因,而DNA甲基化正是區(qū)分癌變細胞與正常細胞的分子“指紋”。他們將其分別引入培養(yǎng)皿中的人類健康細胞與腫瘤細胞。結(jié)果顯示,ThermoCas9剪斷了腫瘤細胞中的DNA,而健康DNA“毫發(fā)無傷”。這表明,該系統(tǒng)不僅能敏銳辨別兩類細胞間微妙的化學(xué)差異,更能果斷采取行動。
在CRISPR系統(tǒng)剪斷DNA前,必須先附著在一段關(guān)鍵短序列——原間隔序列鄰基序(PAM)上。PAM相當于“門牌號”,只有識別到PAM,才會啟動剪切,確?!安徽`傷”正常基因。而ThermoCas9的獨特之處在于,其PAM序列包含一個人類的甲基化位點。也就是說,ThermoCas9會與包含甲基化的目標精準結(jié)合,再實施剪切動作。
ThermoCas9是首個對人類及其他真核細胞中的DNA甲基化差異產(chǎn)生應(yīng)答的CRISPR相關(guān)酶。這標志著,科學(xué)家首次擁有了一個可專門針對腫瘤細胞的系統(tǒng),它依靠甲基化作為“導(dǎo)航地址”,精確打擊癌細胞而不傷害健康鄰居,為治療癌癥提供了新路徑。
(責(zé)任編輯:梁艷)