據(jù)開放獲取期刊《基因組醫(yī)學(xué)》16日公開的一項(xiàng)研究，美國科學(xué)家報(bào)告了一種建立癌癥小鼠模型的新方法——利用有“基因魔剪”之稱的CRISPR/Cas9系統(tǒng)快速將癌癥相關(guān)基因敲入小鼠的DNA中。該方法以前所未有的高效，滿足了快速準(zhǔn)確建立動(dòng)物模型的需求。

研究通訊作者、麻省大學(xué)醫(yī)學(xué)院RNA療法研究所的王文說：“現(xiàn)有用來敲入致癌基因以建立癌癥模型的方法要么效率很低，要么難以控制敲入位置和敲入的拷貝數(shù)。CRISPR/Cas9使得在目標(biāo)基因座插入大片段DNA成為可能，并且可應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)室的人類細(xì)胞以及小鼠中。我們研發(fā)出了一個(gè)新的系統(tǒng)——CRISPR-SONIC，可以在肝癌小鼠模型中靈活進(jìn)行基因敲入，且準(zhǔn)確率很高。”

CRISPR/Cas9系統(tǒng)由一段向?qū)NA和Cas9酶組成。為了將致癌基因插入活小鼠的基因組，團(tuán)隊(duì)使用了具有2個(gè)向?qū)NA的CRISPR/Cas9，進(jìn)行了一個(gè)三步驟的操作。首先，其中一個(gè)向?qū)NA和Cas9酶一起對目標(biāo)DNA位置進(jìn)行切割;第二步，另一個(gè)向?qū)NA和Cas9會(huì)對一個(gè)DNA環(huán)(即質(zhì)粒供體)進(jìn)行切割;第三步則是將已經(jīng)被切割成線狀的質(zhì)粒環(huán)插入目標(biāo)位置。

該方法在實(shí)驗(yàn)室細(xì)胞中得到成功檢驗(yàn)，也在小鼠身上完成了測試。團(tuán)隊(duì)觀察到在使用了CRISPR-SONIC后，樣本中約有10%的肝臟細(xì)胞成功帶上了綠色熒光蛋白(GFP)。這相對于之前那些方法大約0.5%的敲入效率來說，是一個(gè)巨大的提升。

該技術(shù)亦可用于建立生物發(fā)光癌癥模型，讓研究者們實(shí)時(shí)監(jiān)測癌細(xì)胞的生長和癌癥發(fā)展。