RNA编辑研究揭示了可能挽救遗传疾病的治疗方法

蒙大纳州立大学的研究团队发表了一项研究，展示了如何利用CRISPRs编辑RNA，这种与DNA密切相关的化学近亲，揭示了在人类细胞中具有潜力治疗各种遗传疾病的新过程。

博士后研究员阿尔泰姆·涅穆德里和安娜·涅穆德拉亚与蒙大纳州立大学农业学院微生物学和细胞生物学系教授布雷克·韦登赫夫共同进行了这项研究。该论文题为《修复CRISPR引导的RNA断裂使得人类细胞中特异性RNA切除成为可能》在线发表于《科学》杂志上，这是该团队在持续探索CRISPR应用于可编程基因工程方面的最新进展。

CRISPR是细菌用于识别和抵抗病毒的一种免疫系统，全称为“Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats”。韦登赫夫是美国领先的CRISPR研究专家之一，他表示该系统多年来一直被用于切割和编辑DNA，但将类似技术应用于RNA是前所未有的。DNA编辑使用一种名为Cas9的CRISPR相关蛋白，而编辑RNA则需要使用不同的CRISPR系统，称为III型。

涅穆德里说：“在我们以前的工作中，我们使用III型CRISPR来编辑试管中的病毒RNA。”“但我们想知道，我们是否能够程序化地操纵活体人类细胞中的RNA？”

为了探讨这个问题，团队将III型CRISPR蛋白编程为切割含有导致囊性纤维化的突变的RNA，从而恢复细胞功能。

韦登赫夫说：“我们确信我们可以使用这些CRISPR系统以可编程方式切割RNA，但当我们测序RNA并意识到细胞将RNA缝合在一起并去除了突变时，我们都感到惊讶。”

涅穆德里指出，RNA在细胞内是瞬息万变的；它不断地被摧毁和替换。

“人们普遍相信修复RNA没有太大意义，”他说。“我们推测在活体人类细胞中会对RNA进行修复，结果证明是正确的。”

自己在MSU的六年来，韦登赫夫一直在指导这两位博士后研究员，并表示他们的科学贡献将带来重大而持续的进步。

韦登赫夫说：“阿尔泰姆和安娜的工作表明RNA修复可能是生物学的一个基本方面，利用这种活动可能会带来新的挽救生命的治疗方法。”“阿尔泰姆和安娜是我遇到的最聪明的科学家之一，我相信他们的工作将对人类产生持久的影响。”

涅穆德里表示，RNA编辑在寻找遗传疾病治疗方面有重要应用。RNA是细胞DNA的临时拷贝，用作模板。他说，通过编辑DNA来操纵模板可能会导致不需要的、潜在不可逆转的并发改变，但由于RNA是临时拷贝，所做的编辑基本上是可逆的，并带有更少的风险。

涅穆德拉亚说：“人们用Cas9来打破DNA并研究细胞如何修复这些断裂。然后，基于这些模式，他们改进了Cas9编辑器，”“在这里，我们希望RNA编辑也会发生同样的事情。我们创建了一种工具，可以让我们研究细胞如何修复它们的RNA，我们希望利用这些知识使RNA编辑器更加高效。”

在新的出版物中，团队展示了成功从RNA中删除导致囊性纤维化的突变。但这只是数千种已知导致疾病的突变之一。未来，涅穆德里和涅穆德拉亚将在MSU完成博士后培训，并为今年秋季在佛罗里达大学担任教职做准备。二人都认为韦登赫夫是一个改变人生的导师。

涅穆德拉亚说：“布雷克教给了我们不要害怕测试任何想法。”“作为科学家，你应该勇敢，不要害怕失败。RNA编辑和修复是未知的领域。这让人感到害怕，但也令人激动。你感觉自己正在科学的边缘工作，将极限推向前所未有的地方。”