CRISPR技術(shù)極大地促進(jìn)了基因編輯。來自波鴻魯爾大學(xué)的ThorstenMüller副教授和哈佛醫(yī)學(xué)院的Hassan Bukhari博士在2019年9月12日的“細(xì)胞生物學(xué)趨勢”雜志的一篇評論文章中討論了它的優(yōu)缺點(diǎn)。他們認(rèn)為Crispr技術(shù)具有未來潛力，如果它可以在干細(xì)胞研究領(lǐng)域中發(fā)揮作用。

為了分析基因或基因產(chǎn)物的作用，它們過去曾被人為過度激活。

因此，它們的發(fā)生頻率比自然界高出1000倍。細(xì)胞充斥著基因產(chǎn)物，即蛋白質(zhì)，可以偽造功能分析。Crispr方法消除了這個(gè)困難。它可用于在細(xì)胞中植入熒光蛋白的藍(lán)圖，并將它們定位在特定基因的后面。“這使我們能夠監(jiān)測蛋白質(zhì)的功能在自然條件下生存 - 而不是在生產(chǎn)過量1000倍之后。”

CRISPR方法也已經(jīng)過優(yōu)化。初，研究人員必須在耗時(shí)的過程中創(chuàng)建所謂的載體，以便在基因組中標(biāo)記基因。載體是DNA段，其序列必須在某種程度上與靶細(xì)胞的DNA相同，以確保植入的基因找到正確的斑點(diǎn)。今天，他們利用細(xì)胞的天然DNA修復(fù)功能，大大簡化了載體的產(chǎn)生，因此能夠快速，輕松地引入熒光蛋白。

藥物如何運(yùn)作

可以用不同顏色的熒光生物傳感器標(biāo)記不同的基因并同時(shí)進(jìn)行分析。標(biāo)記基因的讀數(shù)越強(qiáng)，細(xì)胞在相應(yīng)顏色中發(fā)出的熒光就越強(qiáng)烈。此外，熒光標(biāo)記使得可以在顯微鏡下觀察標(biāo)記的基因產(chǎn)物在細(xì)胞中的位置。“為了測試藥物對某些基因產(chǎn)物的影響，這可能很有趣，”Müller解釋說。為此，研究人員必須用活性物質(zhì)刺激細(xì)胞，并追蹤基因產(chǎn)物的位置是否以及如何變化。

有機(jī)體可以取代動物試驗(yàn)

作者認(rèn)為，這種方法與所謂的類器官的結(jié)合提供了相當(dāng)大的潛力。類器官是源自誘導(dǎo)多能干細(xì)胞的小器官，其可以從成體生物體中提取。例如，就功能而言，它們可用于構(gòu)建與人腦相當(dāng)?shù)拿阅愦竽X。

如果Crispr技術(shù)在干細(xì)胞中的應(yīng)用變得更加廣泛，研究人員將能夠分析基因修飾在復(fù)雜組織中的作用，而不僅僅是在分離的細(xì)胞中。“我們可以研究類似于人類組織的人類基因，并且不必像我們現(xiàn)在那樣依賴動物模型，”Müller總結(jié)道。

考慮到這些因素，Müller和Bukhari在評論文章中匯編了一些關(guān)鍵的研究問題，為了鞏固Crispr技術(shù)和類器官技術(shù)，必須回答這些問題。