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腺嘌呤碱基编辑器引发脱靶结构变异的机制与安全性评估

找药助理
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关键词: #健康资讯

  近日,中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心孙怡迪研究组、周昌阳研究组联合深圳农业基因组研究所左二伟研究组及其他科研团队,在国际权威期刊 《Genome Biology》 上发表了一项重要研究论文,题为《Adenine base editors induce off-target structure variations in mouse embryos and primary human T cells》。研究揭示了腺嘌呤碱基编辑器(ABE)在小鼠胚胎和原代人T细胞中引发脱靶结构变异的现象,为基因编辑技术的安全性提供了关键数据,并对其未来临床应用提出了警示和建议。

  脱靶结构变异的发现与评估

  研究团队通过全基因组测序(WGS)和单细胞RNA测序(scRNA-seq)等前沿技术,开发了一种基于贝叶斯模型的高灵敏度脱靶检测方法,全面评估了ABE、CRISPR-Cas9以及胞嘧啶碱基编辑器(CBE)的脱靶效应。结果表明,ABE和CRISPR-Cas9在小鼠胚胎中均显著引发脱靶结构变异,如染色体缺失和易位等,其中ABE的脱靶结构变异与其脱氨酶活性密切相关,而非单链向导RNA(sgRNA)的依赖性。相比之下,CBE引发的结构变异较少。

  在人类T细胞实验中,ABE编辑的T细胞中有 9.17% 的细胞出现染色体异常,而CRISPR-Cas9的比例更高,达到 32.74%。值得注意的是,这些异常细胞在编辑后的三周内仍然存在,表明染色体异常可能具有长期的影响和潜在的安全风险。

  高保真ABE工具的优化与改进

  研究进一步测试了高保真版本ABE(ABE8e-V106W),发现其脱靶效应显著降低,但未完全消除。这表明,即便是通过改良酶结构或优化工具性能,也难以完全规避ABE引发的脱靶问题。

  实验结果还显示,ABE诱导的脱靶结构变异具有独特的特性,与CRISPR-Cas9引发的基因编辑脱靶效应有显著差异。例如,CRISPR-Cas9引发的染色体异常细胞中,p53和凋亡相关通路显著上调,可能导致细胞凋亡。而ABE引发的染色体异常细胞中,细胞周期相关基因显著上调,细胞停滞在G0期,这可能对细胞增殖和功能产生负面影响。

  临床安全性评估的重要性

  研究团队指出,这一发现对于基因编辑技术的临床应用具有重要意义。ABE引发的脱靶结构变异,特别是染色体异常的长期存续,可能会对治疗性基因编辑带来不可忽视的安全风险。因此,在未来的基因编辑技术开发与应用中,需要特别关注脱靶结构变异的评估与控制,确保工具的精准性和安全性。

  研究团队强调,开发更高保真的基因编辑工具,是降低脱靶效应的关键所在。同时,还需要通过优化脱靶检测技术和更深入的功能性研究,为基因编辑技术的安全评估提供科学依据。

  总结

  本研究首次系统揭示了ABE和CRISPR-Cas9在小鼠胚胎与人类T细胞中引发的脱靶结构变异,为基因编辑技术的安全性评估提供了重要的科学依据。研究团队呼吁,在基因编辑技术广泛应用于临床治疗之前,需充分认识其潜在的脱靶效应与长期影响,并通过优化工具性能和开发新型编辑技术,降低这些风险,推动基因编辑技术更安全、更高效地服务于人类健康。

  论文的完成离不开多方协作与贡献。 中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心吴垒磊博士、益杰立科生物科技有限公司姜书谭博士和史梅松博士为该论文的共同第一作者;孙怡迪研究员、周昌阳研究员和左二伟研究员为论文的共同通讯作者。此研究不仅是对基因编辑技术潜在安全问题的深入探讨,也为进一步开发更安全的基因编辑工具提供了新思路和方向。

温馨提示:医疗科普知识仅供参考,不作诊断依据;无行医资格切勿自行操作,若有不适请到医院就诊。

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先兆流产与宫颈功能不全的关系
先兆流产与宫颈功能不全的关系
在孕期,先兆流产和宫颈功能不全是两种常见的孕产妇并发症,二者在一定程度上有着一定的联系。先兆流产是指孕早期(12周孕期前)有下腹疼痛、阴道出血等症状,而胚胎尚未娩出,但有自然流产的可能情况;而宫颈功能不全则是指孕期宫颈结构和功能异常,导致宫颈不能有效地承载子宫内的胎儿,容易发生流产。那么,先兆流产和宫颈功能不全之间究竟有着怎样的关系呢? 首先,宫颈功能不全可能是造成先兆流产的重要因素之一。宫颈是连接子宫和阴道的重要结构,宫颈功能不全会使宫颈口松弛,无力支撑子宫内的胎儿,增加了胚胎脱落的风险,从而引发先兆流产。宫颈功能不全往往会导致宫颈口开放,而宫颈口的开放会增加子宫内的压力,使胚胎容易受到挤压而造成流产。 其次,早期的先兆流产可能会对宫颈结构和功能产生损害,进而导致宫颈功能不全。反复的先兆流产会给宫颈带来持续的拉伸和损伤,使宫颈组织退变、薄弱,降低其对胎儿的支撑能力,从而诱发宫颈功能不全。特别是在孕早期发生的先兆流产,如果处理不当或治疗不及时,可能会对宫颈产生长期的不良影响,增加宫颈功能不全的风险。 另外,宫颈功能不全的患者在未来怀孕时也更容易发生先兆流产。宫颈功能不全可能会成为孕妇反复发生先兆流产的潜在风险因素。因宫颈结构异常,即使再次怀孕,宫颈仍然无法有效支撑子宫内的胎儿,增加了再次发生先兆流产的可能性。 综上所述,先兆流产和宫颈功能不全之间存在着密切的联系。对于已经出现宫颈功能不全的孕产妇,需要密切关注孕期的身体变化,积极进行治疗和管理,减少再次发生先兆流产的风险。此外,预防措施同样重要,包括注意孕前保健、避免过度劳累、避免性生活等,以降低宫颈功能不全和先兆流产的发生率,保障母婴健康。

#症状

2025-01-19

细菌感染后的复查建议
细菌感染后的复查建议
细菌感染是一种常见的健康问题,可以影响人们的生活质量并导致严重的健康并发症。一旦接受了适当的治疗,许多患者倾向于认为问题已经解决,然而重要的一点是,细菌感染的复发风险仍存在。因此,在治疗细菌感染后,接受定期的复查和随访非常重要,以确保感染已被有效清除并减少复发的风险。 首先,细菌感染的复查可以通过各种方式进行,包括血液检测、尿液分析、细菌培养和体格检查等。这些检查有助于医生评估患者的病情恢复情况,并确定是否需要进一步的治疗。通常情况下,复查应该在感染治疗结束后的特定时间点进行,以便监测患者的病情变化,并及时采取必要的措施。 其次,定期的复查和随访有助于及早发现细菌感染的复发。某些细菌可能会潜伏在体内,待条件适合时再次复发。通过定期的复查,医生可以监测患者的健康状况,并在感染再次发作前采取预防措施。此外,医生还可以为患者提供生活方式建议,帮助他们加强免疫系统,降低感染的风险。 最后,患者在感染后应该密切关注自己的健康状况。如果出现任何不寻常的症状,如发热、疼痛、疲劳等,应立即就医进行评估。不要忽视这些症状,因为它们可能是细菌感染再次发作的征兆。及时就医可以帮助医生及早发现问题,并给予有效的治疗。 细菌感染是一种严重的健康问题,但通过适当的治疗和定期的复查,大多数患者可以成功摆脱感染的困扰。因此,治疗结束后的复查和随访至关重要,可以帮助患者维持健康,并减少感染复发的风险。记住,关注自己的健康是非常重要的,及时就医和遵循医生的建议可以帮助您远离健康问题,过上更加健康的生活。

#症状

2025-01-19

庞贝氏病儿童表现
庞贝氏病儿童表现
庞贝氏病,又称为肌肉骨骼发育不良症或者是软骨发育不全症,是一种罕见的遗传性疾病。患有庞贝氏病的儿童在生长发育过程中将面临诸多困难和挑战。这种疾病会对孩子的生活产生重大影响,因此家长和医疗团队需要对其表现有充分的了解,并提供必要的支持和治疗。 庞贝氏病儿童的表现主要包括以下几个方面: 1. 骨骼发育异常:庞贝氏病会导致儿童的骨骼发育不良,表现为骨骼畸形、软骨变软、骨骼疏松等。这些异常会影响孩子的身体姿态和行走能力,可能出现弯曲的脊柱、短小的身材等。 2. 关节问题:庞贝氏病还会导致儿童关节的发育异常,使关节的活动范围受限,容易出现关节疼痛和僵硬。这会对孩子的日常活动和运动能力造成影响,甚至影响其自理能力。 3. 肌肉无力:庞贝氏病会影响肌肉的发育和功能,导致儿童肌肉无力、肌肉松弛等症状。这使得孩子在进行日常活动时感到疲倦和困难,影响其运动发育和力量训练。 4. 脊柱侧弯:庞贝氏病儿童容易出现脊柱侧弯的情况,这会影响孩子的身体平衡和姿势,进而影响呼吸和消化系统的功能。 在面对庞贝氏病的儿童时,提供综合的治疗方案至关重要。早期的康复训练和物理治疗可以帮助改善儿童的肌肉力量和关节活动度,减轻疼痛和改善功能。同时,定期的康复评估和监测,以及营养调理和心理支持也是必不可少的。 作为社会的一份子,我们需要关注并关爱庞贝氏病患儿,给予他们温暖和支持。通过全社会的努力和关爱,让这些孩子能够获得更好的医疗资源和生活条件,让他们拥有更美好的未来。

#症状

2025-01-19

花柳病的传播方式
花柳病的传播方式
花柳病,医学上称为梅毒,是一种由梅毒螺旋体(Treponema pallidum)引起的性传播感染。它不仅在历史上造成了多次流行,也在现代社会中依然是一个公共卫生问题。了解花柳病的传播方式,对于预防和控制该疾病的蔓延至关重要。 一、花柳病的传播途径 1. 性接触传播 花柳病最主要的传播方式是通过性接触,包括阴道性交、肛交和口交。在感染者的生殖器、肛门或口腔中,梅毒螺旋体可以通过微小的伤口进入健康个体的体内。因此,任何形式的无保护性行为都可能导致感染。 2. 母婴传播 花柳病还可以通过怀孕期间从母体传播给胎儿。这种传播方式被称为先天性梅毒,可能导致胎儿流产、早产或出生缺陷。因此,孕妇在产前检查中进行梅毒筛查是非常重要的。 3. 血液传播 虽然血液传播并不常见,但在某些情况下,比如通过共用针具或输血,亦可能传播梅毒。近年来,随着静脉注射药物使用的人群增多,血液传播的风险也有所增加。 4. 接触感染 虽然梅毒螺旋体在外部环境中存活的时间较短,但如果直接接触到感染者的溃疡或皮肤损伤,也存在感染的风险。这种传播方式相对较少,但仍需警惕。 二、预防措施 预防花柳病的传播,需要从个人习惯和公共卫生两个方面入手: 1. 安全性行为 使用安全套可以有效减少性传播感染(STI)的风险。与多个性伴侣发生关系时,提倡使用保护措施,并定期进行性健康筛查。 2. 定期检测 定期进行梅毒和其他性传播感染的检测,尤其是高风险人群,应当成为一种习惯。早期发现感染可以降低并发症的风险,提高治疗效果。 3. 教育宣传 针对性传播疾病的教育和宣传至关重要。提高公众对梅毒传播途径和危害的认识,可以有效降低感染率。 4. 母婴健康 孕妇在产前应接受梅毒筛查,感染者需定期进行医疗跟踪和治疗,以降低母婴传播风险。 三、结论 花柳病的传播方式多样且隐蔽,了解其传播途径有助于采取有效的预防措施。个人的自我保护意识、广泛的教育宣传及适当的公共卫生政策,都是控制花柳病传播的重要环节。通过齐心协力,加强对花柳病的认识和防控,我们可以有效降低其传播率,保护自己和他人的健康。

#传染

2025-01-19

女性生殖器官结核是否会导致排尿异常
女性生殖器官结核是否会导致排尿异常
女性生殖器官结核是一种相对罕见但严重的疾病,通常由结核分枝杆菌引起。随着结核病在全球范围内的增加,女性生殖器官结核的发病率似乎也在逐渐上升。这种疾病不仅会对女性生殖系统造成严重影响,还可能引起其他并发症,如排尿异常。 一般来说,女性生殖器官结核会导致盆腔器官的破坏和瘢痕形成,这可能包括子宫、卵巢、输卵管和阴道等器官。如果结核病菌侵犯了与膀胱或尿道相邻的器官,就有可能对排尿系统产生影响。 排尿异常是指任何影响尿液正常排出的情况,包括尿频、尿急、尿痛等症状。在女性生殖器官结核患者中,如果病变影响到膀胱或尿道,就有可能出现排尿异常的情况。例如,结核病菌侵犯膀胱时,可能导致膀胱壁的炎症和瘢痕形成,从而影响膀胱的正常功能,引起排尿困难、尿急等症状。 除了直接侵犯膀胱或尿道外,女性生殖器官结核还可能通过瘢痕组织的形成导致盆腔器官之间的粘连,进而压迫周围的器官和组织,包括尿道和膀胱,从而引发排尿异常。 因此,对于患有女性生殖器官结核的患者,特别是出现排尿异常症状的患者,应及时就医并接受相关的检查和诊治。早期发现并治疗女性生殖器官结核,不仅可以有效控制疾病的进展,减少并发症的发生,还可以避免因疾病造成的不良后果,包括排尿异常等并发症的发生。 总的来看,女性生殖器官结核在临床中引起排尿异常的情况相对较少,但并非不可能发生。因此,患有女性生殖器官结核的患者在出现排尿异常症状时,应及时就医,进行全面的检查和诊治,以便及时处理并防止疾病的进一步恶化。预防胜于治疗,加强健康管理,提高免疫力,对于预防女性生殖器官结核及其引发的并发症也是非常关键的。

#治疗

2025-01-19

健康问答

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