小鼠研究证实CRISPR-Cas9技术成功应用于基因治疗

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中科院利用CRISPR-Cas9技术开发新应用领域，这是由上海生物化学与细胞生物学 研究所李劲松研究组完成的一项以小鼠白内障遗传疾病为模型研究。他们利用CRISPR-Cas9技术原理，有可能根治白内障遗传疾病。相关文章发表于2013年12月05日的《Cell Stem Cell》杂志上。

<center> Cell子刊：小鼠研究证实CRISPR-Cas9技术成功应用于基因治疗</center>

中科院上海生物化学与细胞生物 学研究所李劲松研究组在一项最新研究中，利用CRISPR-Cas9技术，治愈了小鼠的白内障遗传疾病。专家认为，这项实验为人类基因治疗提供了一条新思路。

CRISPR-Cas9技术是利用一段与靶序列相同的单导向RNA(sgRNA)来引导Cas9核酸酶 对特异靶向DNA进行识别和切割，造成DNA的双链或单链断裂，然后，细胞会利用自身具备的两种修复机制对断裂的DNA进行修复，即非同源性末端接合(NHEJ)或同源介导修复(HDR)。

为验证这项技术能否用于高效治疗遗传病，研究者选择小鼠白内障遗传疾病模型进行研究。

这批模型小鼠携带显性突变的Crygc基因，眼睛会产生变性的晶状体蛋白而发生混浊。研究人员设计出针对突变基因的单导向RNA，将它与核酸酶直接注入受精卵，发现1/3新生小鼠的白内障症状得到治愈。白内障小鼠治愈后，也能通过生殖细胞 将修复的基因传递给下一代，证明白内障遗传疾病可被根治。

研究人员根据sgrna 同源程度，预测存在10个潜在脱靶位点，并对这些位点进行测序发现，12只治愈的小鼠中只有两只在一个位点上存在脱靶现象。

李劲松表示：“今后的研究还需要进一步提高治愈的效率，避免出现脱靶。”

原文摘要：

Correction of a Genetic Disease in Mouse via Use of CRISPR-Cas9

Yuxuan Wu,Dan Liang,Yinghua Wang,Meizhu Bai,Wei Tang,Shiming Bao,ZhIQ iang Yan,Dangsheng Li,Jinsong Li

The CRISPR-Cas9 system has been employed to generate mutant alleles in a range of different organisms. However, so far there have not been reports of use of this system for efficient correction of a genetic disease. Here we show that mice with a dominant mutation in Crygc gene that causes cataracts could be rescued by coinjection into zygotes of Cas9 mRNA and a single-guide RNA (sgRNA) targeting the mutant allele. Correction occurred via homology-directed repair (HDR) based on an exogenously supplied oligonucleotide or the endogenous WT allele, with only rare evidence of off-target modifications. The resulting mice were fertile and able to transmit the corrected allele to their progeny. Thus, our study provides proof of principle for use of the CRISPR-Cas9 system to correct genetic disease.