CRISPR技術(shù)極大地促進了基因編輯。來自波鴻魯爾大學的ThorstenMüller副教授和哈佛醫(yī)學院的Hassan Bukhari博士在2019年9月12日的“細胞生物學趨勢”雜志的一篇評論文章中討論了它的優(yōu)缺點。他們認為Crispr技術(shù)具有未來潛力，如果它可以在干細胞研究領(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方法消除了這個困難。它可用于在細胞中植入熒光蛋白的藍圖，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的過程中創(chuàng)建所謂的載體，以便在基因組中標記基因。載體是DNA段，其序列必須在某種程度上與靶細胞的DNA相同，以確保植入的基因找到正確的斑點。今天，他們利用細胞的天然DNA修復功能，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。

藥物如何運作

可以用不同顏色的熒光生物傳感器標記不同的基因并同時進行分析。標記基因的讀數(shù)越強，細胞在相應顏色中發(fā)出的熒光就越強烈。此外，熒光標記使得可以在顯微鏡下觀察標記的基因產(chǎn)物在細胞中的位置。“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)刺激細胞，并追蹤基因產(chǎn)物的位置是否以及如何變化。

有機體可以取代動物試驗

作者認為，這種方法與所謂的類器官的結(jié)合提供了相當大的潛力。類器官是源自誘導多能干細胞的小器官，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?shù)拿阅愦竽X。

如果Crispr技術(shù)在干細胞中的應用變得更加廣泛，研究人員將能夠分析基因修飾在復雜組織中的作用，而不僅僅是在分離的細胞中。“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。