새로운 1차 조립 방법으로 길고 정확한 DNA 삽입 가능

게놈 편집은 큰 잠재력을 가지고 있지만 여전히 한계가 있습니다. 대부분의 최신 방법은 비표적 유전자 전달 또는 각 환자에 대해 개별화되어야 하는 짧은 DNA 편집에 의존합니다. 오늘 에 새로운 기사가 ​​게재되었습니다. 자연 는 긴 DNA 단편을 살아있는 세포 내의 정확하고 프로그래밍 가능한 표적 위치에 결합시킬 수 있는 프라임 어셈블리라고 불리는 새로운 게놈 공학 방법을 설명합니다. 이러한 접근법은 많은 환자에게 적용할 수 있는 보편적인 유전자 치료법의 개발을 가능하게 할 수 있습니다.

Prime Assembly는 정확하지만 작은 베이스 삽입, 삭제 및 교체를 가능하게 하는 고급 기술인 프라임 편집 기술을 기반으로 합니다. 많은 유전 질환에는 수백 가지의 서로 다른 돌연변이가 관련되어 있기 때문에, 질병에 대한 현재의 유전자 편집 전략은 필요한 각각의 작은 변화를 달성하기 위해 다양한 편집이 필요할 수 있습니다. 반면에 마스터 어셈블리는 유전자의 거의 모든 돌연변이를 고칠 수 있는 단일 접근법으로 DNA를 고칠 수 있습니다.

마스터 어셈블리의 단일 단계 프로세스는 게놈의 특정 위치에 새로운 DNA 플랩을 작성합니다. 플랩은 끝이 일치하는 DNA 단편에 부착되도록 설계된 밧줄 역할을 합니다. 하나 이상의 유전자 크기 DNA 조각이 될 수 있는 정밀하게 조립된 DNA 삽입은 대규모 영구 편집본이 됩니다.

마스터 편집을 사용하여 게놈 가닥당 하나의 플랩을 작성함으로써 이 방법은 DNA 교체가 시작되고 끝나는 위치를 정확하게 제어합니다. 이 방법은 핵심 편집을 기반으로 하기 때문에 다른 유전자 편집 방법에 비해 오프 타겟 효과가 발생할 가능성이 훨씬 적습니다.”

Daniel Bauer, MD, PhD, Boston Children’s Hospital의 유전자 치료 프로그램 책임자이자 공동 선임 저자

이러한 표적 외 효과 중 하나는 독성 가능성입니다. 표적화되지 않은 삽입 방법은 잘못된 상황에서 잘못된 유전자를 활성화하여 잠재적으로 암을 유발할 수 있는 반면, 코어 어셈블리의 선택적 삽입 접근 방식은 위험을 방지합니다. 또한 1차 조립은 독성이 있고 원치 않는 세포 스트레스를 유발할 수 있는 DNA 이중 가닥 파손이나 DNA 이중 가닥 기증자에 의존하지 않습니다. 그리고 다른 유전자 편집 방법은 대부분 신체에서 드물고 DNA의 원치 않는 변화에 더 취약한 분열 세포로 제한되는 반면, 마스터 어셈블리는 분열하지 않는 세포에서 작동합니다.

이 흥미로운 이정표를 기반으로 팀은 더욱 효율적이고 정확한 시스템을 설계할 수 있는 분자 메커니즘을 계속 조사할 계획입니다. 그들은 접근 방식을 개선하면서 이 기술이 진료소에 더욱 큰 영향을 미치기를 바라고 있습니다. 한 번에 여러 돌연변이를 교정할 수 있는 능력을 갖춘 이 기술은 유전 질환 치료를 위한 일반화 가능한 솔루션으로 이어질 수 있습니다.

Bauer는 “우리는 혈액 장애 치료를 위한 조혈 줄기 세포와 같은 생체 내 질병 관련 인간 세포에 주요 조립 구성 요소의 전달을 개선하기 위해 노력하고 있습니다”라고 말했습니다. “우리는 또한 충족되지 않은 임상적 요구가 있는 파괴적인 인간 유전 질병의 유전적 통제를 회복하기 위한 돌연변이 불가지론 치료법으로 유전자 화물을 전달하기 위해 마스터 어셈블리의 여러 응용 분야를 탐색하고 있습니다.”