crisprcas9癌症、crisprcas9全基因组筛选

导致癌症的基因突变也会削弱癌细胞，这为开发选择性杀死癌细胞而不影响正常细胞的药物提供了机会。这个概念被称为“合成致死性”，因为这些药物仅对已突变（或合成）的细胞具有致死性。在一项新的研究中，来自加州大学圣地亚哥分校、加州大学旧金山分校、斯坦福大学和癌症细胞图谱计划的研究人员开发了一种新方法来寻找负责合成致死性的基因。组合。这种方法为癌症药物开发提供了120 个新机会。相关研究成果于2017年3月20日在线发表在《NatureMethods》杂志上，标题为“Combinatorial CRISPRCas9 Screens for de novoapping of GeneticInteractions”。

“卵巢癌药物奥拉帕尼的作用机制是合成致死性——当一个BRCA 基因发生突变时，它会抑制另一个基因发生突变，只杀死卵巢癌细胞，可能会得到类似的治疗，但我们还不知道哪些组合可以治疗卵巢癌。”的基因突变是综合致命的，”加州大学沉说。加州大学圣地亚哥分校雅各布斯工程学院博士后研究员赵东鑫博士和加州大学圣地亚哥分校医学院计算生物学家Roman Sasik博士是该论文的共同第一作者。

为了克服这一限制，这些研究人员开发了一种新方法：使用基因编辑技术CRISPR/Cas9 同时测试数千种合成致死相互作用。 CRISPR/Cas9的工作机制是科学家设计一种“引导RNA（gRNA）”来匹配细胞中特定的靶基因序列。该引导RNA 将Cas9 酶引导至所需位点，并在那里切割DNA 序列。细胞能够修复DNA断裂，但无法准确修复断裂，从而使基因失活。

在这项研究中，研究人员设计了一种包含两种gRNA的CRISPR/Cas9系统：（1）一种针对癌症中经常突变的抑癌基因的gRNA； (2) 另一种gRNA 靶向也可能被抗癌药物损伤的基因。他们使用该系统针对三个实验室细胞系（人宫颈癌细胞、肺癌细胞和胚胎肾细胞）中的所有73 对癌基因，总共141,912 个癌基因组合。然后他们测量了细胞的生长和死亡。

这种方法揭示了120 多种合成致死相互作用。

“以这种方式识别潜在的基因相互作用可以揭示遗传的重要功能关系，这反过来又影响我们对生物系统和药物开发的基本理解。”

研究人员发现的许多遗传相互作用对所测试的三种细胞系中只有一种细胞具有综合致命性。这意味着不同类型的癌症中合成致死相互作用可能不同。他们表示这将是未来药物开发的一个重要考虑因素。

论文共同通讯作者、加州大学圣地亚哥分校雅各布斯工程学院助理教授Prashant Mali 博士表示：“下一步，我们希望进一步优化我们的技术平台，使其更加稳健。我们正在扩展我们的癌症基因网络，以便我们能够系统地识别新的联合疗法。”

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