扫清单碱基编辑临床应用最大障碍：陈佳/杨力等开发变形式碱基编辑系统

2021-05-12 生物世界

为了验证该系统的体内治疗效果，研究团队利用双AAV载体将tBE系统地送到小鼠体内，通过提前引入终止密码子，显著抑制了PCSK9的表达，成功降低小鼠体内低密度脂蛋白（LDL）水平，为心脑血管疾病等患者带来了新的治疗希望

碱基编辑器 （Base Editor）理论上可以通过碱基转换纠正50%以上的人类致病性点突变。然而，sgRNA会引导碱基编辑器错误结合在与靶向位点序列相似的脱靶位点造成脱靶突变。另外，近期多项研究发现碱基编辑器会在全基因组和全转录组范围内引发非常严重的sgRNA非依赖性脱靶突变，并且这些突变随机分布于全基因组中。这些sgRNA依赖性以及非依赖性脱靶突变极大地限制了碱基编辑系统的进一步发展及其在疾病治疗方面的运用。

2021年5月10日，上海科技大学生科院陈佳教授、中科院上海营养与健康研究所杨力研究员、武汉大学医学研究院殷昊教授、上海科技大学免疫化学研究所杨贝教授合作在 Nature Cell Biology 期刊发表了题为：Eliminating base-editor-induced genome-wide and transcriptome-wide off-target mutations 的研究论文。

该研究构建了一种名为变形式碱基编辑系统（transformer base editors，简称tBEs）的高精准碱基编辑系统。并利用双腺相关病毒载体将tBE系统递送至成年小鼠的肝脏中，显著降低了小鼠血清中PCSK9蛋白表达水平以及总胆固醇水平，并且未在小鼠体内检测到脱靶效应。

该系统，解决了碱基编辑器从科研转化为临床应用的两个关键障碍——安全性和效率问题，tBE在小鼠体内实现了靶位点的高校编辑，且没有可检测到的全基因组和全转录组的脱靶效应。同时，利用双AAV载体递送，实现了精准、高效的靶向编辑。

在这项研究中，研究团队创建的tBE可以在脱靶位置处保持“锁定”状态，而只有在靶向位点才能“解锁”进行碱基编辑，从而同时消除sgRNA依赖性和非依赖性脱靶效应，全面解决了影响碱基编辑系统进行治疗性应用的脱靶问题。

tBE-V5–mA3系统在靶向位点进行编辑，不会产生sgRNA依赖性和非依赖性脱靶效应

为了验证该系统的体内治疗效果，研究团队利用双AAV载体将tBE系统地送到小鼠体内，通过提前引入终止密码子，显著抑制了PCSK9的表达，成功降低小鼠体内低密度脂蛋白（LDL）水平，为心脑血管疾病等患者带来了新的治疗希望，理论上可以达到一次治疗终身治愈的效果，而无需像之前一样长期服药维持。