將患者成體細(xì)胞重編程為誘導(dǎo)多能干細(xì)胞的iPS技術(shù)，在構(gòu)建疾病模型和新藥開(kāi)發(fā)中有著很高的應(yīng)用價(jià)值。然而由于遺傳變異等原因，iPS構(gòu)建的疾病模型可能與患病細(xì)胞并不完全一樣。現(xiàn)在的潮流是，將基因編輯工具用到iPS中去，獲得同基因型的疾病模性。日前，Stem Cells and Development雜志上刊登的一篇綜述性文章全面探討了這個(gè)問(wèn)題，我們可以在該雜志的網(wǎng)站上免費(fèi)讀到這篇綜述。西奈山伊坎醫(yī)學(xué)院的Ihor Lemischka、Huen Suk Kim、Jeffrey Bernitz和Dung-Fang Lee在這篇文章中，詳細(xì)介紹了iPSC構(gòu)建疾病模型的新進(jìn)展，分析了三種主要基因組編輯工具在這一領(lǐng)域中的應(yīng)用前景（鋅指酶ZFN、TALEN和CRISPR）。“iPSC在藥物篩選和疾病模型中越來(lái)越受到重視，而基因組編輯工具可以幫助我們進(jìn)一步完善這一過(guò)程。Ihor Lemischka等人為我們展示了這些技術(shù)的優(yōu)勢(shì)和短板，”雜志主編Graham C. Parker博士說(shuō)。人胚胎干細(xì)胞（hESC）是研究早期人類(lèi)發(fā)育的理想工具，也是細(xì)胞替代治療的寶貴資源。然而免疫排斥和倫理學(xué)爭(zhēng)議阻礙了hESC的臨床使用。不過(guò)，山中伸彌及其同事開(kāi)發(fā)的iPS技術(shù)繞過(guò)了這些障礙。在那之后，iPS技術(shù)又迎來(lái)了多次改進(jìn)。現(xiàn)在人們已經(jīng)利用這一技術(shù)在體外獲得了多種類(lèi)型的細(xì)胞（神經(jīng)元、心肌細(xì)胞、造血細(xì)胞等），并且在小鼠模型中對(duì)這些細(xì)胞進(jìn)行了功能研究。將來(lái)自患者的iPSC誘導(dǎo)成為受疾病影響的細(xì)胞類(lèi)型，可以模擬人類(lèi)疾病和進(jìn)行藥物篩選。有時(shí)iPS建立的疾病模型與真實(shí)的疾病狀態(tài)并不完全一致。一般來(lái)說(shuō)，對(duì)于有著明確致病突變和患病細(xì)胞的單基因疾病，iPS技術(shù)可以很好的再現(xiàn)其病理現(xiàn)象。但在其它情況下，iPSC并沒(méi)有那么成功，導(dǎo)致無(wú)法進(jìn)行精確的分析。為此，iPSC與對(duì)照之間的基因變異應(yīng)該被去除，確保更精確的比較和分子分析，在模擬疾病時(shí)。越來(lái)越多的人開(kāi)始關(guān)注基因組編輯工具，希望由此獲得與患病細(xì)胞基因型完全相同的疾病模型。ZFN和TALEN已經(jīng)在這類(lèi)研究中幫人們成功鑒定了一些疾病新機(jī)制。在這種情況下，理解基因組編輯工具的特點(diǎn)和局限性，對(duì)于建立更好的疾病模型非常關(guān)鍵。目前，iPS構(gòu)建疾病模型主要用到的基因組編輯工具是ZFN，也有少數(shù)研究使用了TALEN，但CRISPR在這方面的應(yīng)用還未見(jiàn)報(bào)道。ZFN和TALEN的問(wèn)題在于，它們都會(huì)引發(fā)脫靶效應(yīng)，而且在靶標(biāo)甲基化基因組位點(diǎn)時(shí)效率較低。CRISPR系統(tǒng)易于構(gòu)建，對(duì)DNA甲基化不敏感，而且在人類(lèi)細(xì)胞中的效率更高。不過(guò)CRISPR的脫靶效應(yīng)也不容忽視。此外，生成完美iPSC還有許多因素需要考慮，包括選擇標(biāo)記、載體、培養(yǎng)條件、基因校正策略、脫靶效應(yīng)和基因組的完整性。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的三大基因组编辑工具在诱导多能干细胞中的应用情况如何？的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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