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在CRISPR基因編輯系統的基礎上，麻省理工學院的研究人員設計了一種新的工具，可以以一種更安全、更有效的方式，剪掉有缺陷的基因，并用新基因替換它們。麻省理工學院(MIT)的Gootenberg和Abudayyeh是這項新研究的資深作者，他們的研究結果已經發表在了《自然生物技術》(Nature Biotechnology)上。

研究人員表明，使用這個系統，他們可以將多達36000個DNA堿基對的基因傳遞到幾種類型的人類細胞，以及老鼠的肝細胞。這種被稱為PASTE的新技術有望用于治療由大量突變的缺陷基因引起的疾病，如囊性纖維化(cystic fibrosis)。麻省理工學院麥戈文大腦研究所(MIT"s McGovern Institute for Brain Research)的研究員奧馬爾·阿布達耶(Omar Abudayyeh)說:“這是一種新的基因方法，可以潛在地針對這些很難治療的疾病。我們希望朝著基因療法最初的方向努力，那就是替換基因，而不僅僅是糾正個體突變。”這種新工具結合了對CRISPR-Cas9（一組最初來源于細菌防御系統的分子）和整合酶的精確靶向，病毒利用這種酶將自己的遺傳物質插入細菌基因組。“就像CRISPR一樣，這些整合酶來自于細菌和感染它們的病毒之間持續的戰斗，”研究員喬納森·古滕伯格(Jonathan Gootenberg)說，“這說明了我們如何從這些自然系統中不斷發現大量既有趣又有用的新工具。”

研究人員現在正在進一步探索使用這種工具替代有缺陷的囊性纖維化基因的可能性。這項技術也可以用于治療由缺陷基因引起的血液病，如血友病(hemophilia)和G6PD缺乏癥(G6PD deficiency)，或亨廷頓舞蹈病(Huntington"s disease)（一種由缺陷基因有太多基因重復引起的神經系統疾病）。研究人員還將他們的基因結構放到了網上，供其他科學家使用。

該研究論文題為"Drag-and-drop genome insertion of large sequences without double-strand DNA cleavage using CRISPR-directed integrases"，已發表在Nature Biotechnology期刊上，主要作者為Gootenberg和Abudayyeh。

前瞻經濟學人APP資訊組

參考資料：DOI: 10.1038/s41587-022-01527-4.

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