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发布: 5:05pm 07/10/2025

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“剪除”唐氏症染色体 日研发修改基因编辑技术

拼盘 未签 日本科学家或已找到“剪除”唐氏综合征染色体的新方法
日本三重大学团队研发出了一种从唐氏综合征患者细胞中“剪除“多余致病染色体的技术,为唐氏综合征的医学干预奠定了基础。(图:mymodernmet.com)

(三重7日综合电)三重大学等的研究团队今年初成功研发出了一种从唐氏综合症患者细胞中“剪除”多余致病的技术。

唐氏综合症是由多出一条的21号染色体所引发,导致患者不同程度的发育迟缓、听力损失、先天性心脏缺陷、学习和语言障碍等问题。美国每年约有5700名新生儿被诊断患有此病症,是最常见的染色体疾病。

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这项突破性研究已于2月18日发表于《PNAS Nexus》期刊。研究人员使用了一种可修改DNA序列的CRISPR/Cas9基因编辑技术,首次在体外细胞实验中成功从人类诱导性多能干细胞(iPSCs)及皮肤成纤维细胞中实现“染色体纠正”。

科学家在本研究中利用等位基因特异性的编辑策略,依靠酶来精准识别特定DNA序列,一旦目标序列匹配成功,便可剪除整段DNA,从而避免误伤健康细胞。

适用于分裂中干细胞

令人瞩目的是,额外的染色体被去除后,细胞的基因表达恢复正常。与神经系统发育相关的基因活性提升,而代谢相关基因的活性则有所放缓。此外,这些“纠正后”的细胞生长更快,倍增时间更短。

研究还发现,通过暂时抑制细胞的DNA损伤应答机制,可显著提升染色体丢失率。这一方法不仅适用于分裂中的干细胞,也在已分化的非分裂细胞同样有效,意味着其应用范围比以往类似尝试更广泛。

更重要的是,研究团队还将这一方法应用于来自唐氏综合症患者的皮肤细胞样本上,并在多个样本中成功去除了多余的染色体。

论文通讯作者表示:“等位基因特异性策略将为唐氏综合症的医学干预奠定了基础。”

技术尚处早期阶段

不过,研究人员也强调,目前该技术尚处于早期阶段,仍有可能对正常细胞造成干扰,距离临床应用仍有很长的路要走。

首要难题是基因组编辑无法100%去除多余染色体。如果染色体未被完全去除,细胞可能会自行修复,但修复过程中可能发生基因重复、缺失等变异,导致染色体序列不同于原本的状态。

三重大学桥诘令太郎讲师说:“该技术可能会引起基因组的改变,因此风险较高。现阶段无法用于临床治疗。”而完全切除染色体也可能带来未知的副作用。“研究已证实如果能靶向多余的染色体序列,就可以高效去除它”(桥诘讲师),研究团队下一步目标是开发无需切除染色体而抑制其活性的新方法。

 

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