CRISPR技術(shù)如何助力癌癥研究

 在美國(guó)癌癥研究學(xué)會(huì)（AACR）的新一屆年會(huì)上，不少研究人員介紹了他們?nèi)绾卫卯?dāng)下熱門的CRISPR技術(shù)來研究癌癥并尋找治療方法。

據(jù)Whitehead研究所的研究員David Sabatini介紹，他們實(shí)驗(yàn)室利用CRISPR篩選癌細(xì)胞系，以搜索目標(biāo)基因，并確定致癌通路的組分。

研究人員利用CRISPR來敲除癌細(xì)胞系中的基因，并根據(jù)敲除是增加還是減少癌細(xì)胞的數(shù)量對(duì)每個(gè)基因進(jìn)行評(píng)分。Sabatini的團(tuán)隊(duì)將這種篩選方法應(yīng)用在幾種不同的癌細(xì)胞系上。他表示，他們鑒定出的一些基因適用于許多癌癥，但其他一些是非常特異的。他們希望找到對(duì)癌癥很關(guān)鍵的基因，并以這種方式找到成藥靶點(diǎn)。

研究人員利用這種篩選，也發(fā)現(xiàn)了基因通路的新組分，這些組分已被生化實(shí)驗(yàn)所證實(shí)。鑒定這些組分可以幫助研究人員填補(bǔ)知識(shí)上的空白，并進(jìn)一步闡明某個(gè)特定的基因通路如何促進(jìn)癌癥的發(fā)展。“這是解析大量基因的一種很有趣的方式，”Sabatini說。

另一位演講者是加州大學(xué)舊金山分校的Jonathan Weissman教授。他詳細(xì)介紹了實(shí)驗(yàn)室如何利用他們開發(fā)的兩種CRISPR變異體：CRISPRactivation和CRISPRinterference。

對(duì)癌癥而言，不恰當(dāng)?shù)幕虮磉_(dá)或關(guān)閉是關(guān)鍵。不過，Weissman認(rèn)為，了解這些變化是一回事，控制它們又是另外一回事了。盡管CRISPR已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了這一點(diǎn)，但也許能更進(jìn)一步，讓研究人員調(diào)整基因表達(dá)，而不僅僅是關(guān)閉。

CRISPRi可用于關(guān)閉基因，而CRISPRa可用于開啟基因，不過，Weissman希望能有一個(gè)音量鍵，來調(diào)高或調(diào)低任何基因的表達(dá)。他們zui近對(duì)CRISPR變異進(jìn)行了改進(jìn)。zui初，他們建立了全基因組文庫(kù)，利用CRISPRi和CRISPRa挑選出80%的必需基因。對(duì)于版本的文庫(kù)，研究人員已經(jīng)將比例提高到95%。

利用這些CRISPR變異，研究人員能夠開展全基因組的正向遺傳學(xué)篩選、過表達(dá)篩選，這對(duì)發(fā)現(xiàn)耐藥性的機(jī)制很重要。更重要的是，利用CRISPRi可發(fā)現(xiàn)小分子的靶點(diǎn)，從而確定藥物靶標(biāo)，而利用CRISPRa可確定某些化合物如何殺死細(xì)胞。

Weissman認(rèn)為，CRISPR變異甚至能夠指導(dǎo)分子伴侶的開發(fā)。癌基因通常不穩(wěn)定，需要分子伴侶來保持活性。然而，有效地靶定分子伴侶是很困難的，因?yàn)橛泻芏?，而且往往重疊。利用CRISPRi或CRISPRa來調(diào)節(jié)它們的活性，而不是簡(jiǎn)單地打開或關(guān)閉，可幫助研究人員尋找針對(duì)分子伴侶的療法。