科学家最近成功改进了腺嘌呤碱基编辑（ABE）系统，用以产生与人类遗传疾病类似的小鼠或大鼠模型，这对人类遗传疾病研究和基因治疗有着非常重要的意义。
近日，华东师范大学和中山大学的科学家们通力合作，成功改进了ABE基因编辑系统，相关成果于2018年7月31日发表在《protein & cell》杂志上。
DNA碱基由腺嘌呤（A），胸腺嘧啶（T），胞嘧啶（C）和鸟嘌呤（G）组成，它们以特定的顺序排列以编码遗传信息。ABE系统能够使腺嘌呤（A）转化为鸟嘌呤（G），因此它可以成为科学家们改变遗传密码的工具。由于几乎一半的人类遗传疾病是由C / G到T / A突变引起的，这种突变恰好可以通过ABE系统进行理想地修正，因此这是一种很有前景的治疗技术，不仅可以用于制作特定的动物疾病模型，也可以直接用于基因治疗。
小鼠和大鼠是生物学和医学研究中最重要的两种模式生物，因为它们很容易饲养和繁殖，并且在生理上与人类相似。利用转基因啮齿类动物模型，科学家在理解人类生物学、疾病病理学和治疗多种疾病的方法上都取得了重大进展。然而，即使使用像CRISPR / Cas9这样的靶向基因编辑技术，也不容易产生含有特定基因突变体的小鼠（或大鼠）疾病模型。
而在本研究中，华东师范大学李大力博士带领的团队，使用改进的ABE系统有效地产生了三种小鼠品系，以模拟被称为Dunchenne Muscular Dystrophy（DMD）的遗传性肌肉变性疾病。他们还使用大鼠模型来模拟II型遗传性糖原贮积病，即GSD或Pompe病。这些模型是测试创新疗法，特别是基因疗法的重要资源。
李大力博士说：“扩大ABE系统的目标范围，并测试其在细胞和动物中的效率和编辑窗口至关重要。”他在华东师范大学的研究小组使用了化学修饰的“指导RNA”（gRNA）来提高整体编辑效率，并且已经实现了原始ABE系统未涵盖的基因组位点的靶向编辑。
“研究的结果是充满希望的。”李大力博士说，“我们正在努力将这一强大的工具应用于临床前治疗研究，为不同的人类遗传疾病开发新的基因治疗策略。尽管ABE的整体效率和传递系统的改善仍是一个挑战，但我相信临床应用会在不久的将来实现。”
参考资料：1）Gene therapy: Better adenine base editing system