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金納米粒子是基因2019的安全信使娛樂城推薦編輯療法?

弗雷德·哈欽森癌症研究中心的科學家通過簡化基因編輯指令傳遞給細胞的方式,朝著使基因療法更實用的方向邁出了一步。據報導,他們使用金納米顆粒代替滅活病毒,在艾滋病毒和遺傳性血液疾病的實驗室模型中安全地提供了基因編輯工具。 自然材料。 .

這是首次使用載有CRISPR的金納米粒子編輯罕見但功能強大的血液幹細胞子集(所有血細胞的來源)中的基因。攜帶CRISPR的金納米顆粒可在血液幹細胞中成功進行基因編輯,且無毒副作用。

弗雷德·哈奇(Fred Hutch)臨床研究部助理成員詹妮弗·阿黛爾(Jennifer Adair)博士說:“隨著基因療法通過臨床試驗並為患者所用,我們需要一種更實際的方法。”基因療法是全球數百萬人無法獲得的。 “我想找到一種更簡單的方法,可以將基因編輯被動地傳遞給血液幹細胞。”

儘管CRISPR使向基因組精確傳遞基因修飾變得更快,更容易,但仍然存在挑戰。讓細胞接受CRISPR基因編輯工具會涉及小的電擊,這會損壞甚至殺死細胞。而且,如果需要精確的基因編輯,則必須設計額外的分子來交付它們,從而增加了成本和時間。

金納米粒子是一種有前途的替代方法,因為這些微小球體的表面(大約是食鹽顆粒的妞妞撲克牌ptt十億分之一的大小)可以使其他分子很容易地附著在表面娛樂城體驗金下擺並保持堅持。

弗雷德·哈奇(Fred Hutch)博士後研究員Reza Shahbazi博士說:“我們設計了金納米顆粒,以快速穿過細胞膜,躲避試圖破壞它們的細胞器並直接進入細胞核以編輯基因。”2019娛樂城推薦 金納米顆粒用於藥大樂透獎金分配物和基因的遞送,為期7年。

Shahbazi用實驗室級的金製成了金顆粒,這些金經過提算偏財運純後以液體形式裝在小實驗室瓶中。他將純化的金混合到溶液中,該溶液使各個金離子形成微小的顆粒,然後研究人員對其尺寸進行了測量。他們發現,一個特定的大小(寬19納米)是最佳的選擇,因為它既大又粘,可以在顆粒表面添加基因編輯材料,同時又足夠小,以使細胞能夠吸收它們。

弗雷德·哈奇(Fred Hutch)團隊將這些基因編輯成分堆積在金顆粒上,它們包括:

  • 一種稱為crRNA的分子嚮導作為遺傳GPS來顯示CRISPR複合物在基因組中進行切割的位置。
  • CRISPR核酸酶蛋白(通常稱為“遺傳剪刀”)在DNA中進行切割。最常用的CRISPR核酸酶蛋白是Cas9。但是弗雷德·哈奇(Fred Hutch)的研究人員還研究了Cas12a(以前稱為Cpf1),因為Cas12a在DNA中進行了交錯切割。研究人員希望這將使細胞能夠更有效地修復切口,同時將新的遺傳指令嵌入細胞中。與Cas9相比,Cas12a的另一個優勢是它僅需要一個分子嚮導,這很重要,因為納米粒子的空間有限。 Cas9需要兩個分子嚮導。
  • 有關要進行哪些基因改變的說明(“ ssDNA”)。弗雷德·哈奇(Fred Hutch)團隊選擇了兩個具有遺傳性的遺傳變化來賦予對疾病的保護:CCR5(可防止HIV)和伽瑪血紅蛋白(可防止鐮刀狀細胞病和地中海貧血等血液疾病)。
  • 聚乙烯亞胺的塗層使粒子表面擁擠,使粒子帶更多正電荷,這使它們更容易 台灣娛樂城被細胞吸收。這是對另一種使細胞吸收基因編輯工具的方法(稱為電穿孔)的一種改進,該方法涉及將細胞輕度電擊至百家樂線上娛樂城 讓他們打開並允許遺傳指令進入。

然後,研究人員分離出了血液幹細胞,其表面具有一種稱為CD34的蛋白質標記。這些CD34陽性細胞含有造血祖細胞,這些祖細胞會引起全血和免疫系統的發育。

阿黛爾說:“這些細胞每天都會補充體內的血液,使它們成為一次性基因療法的良好候選者,因為隨著細胞的自我替換,它將持續一生。”

研究人員觀察了實驗室培養皿中的人類血液幹細胞,發現其滿載的金納米顆粒在添加後六小時內自然被細胞吸收,並且可以在24至48小時內看到基因編輯發生的情況。他們觀察到,與更常用的cas9蛋白伴侶相比,Cas12a CRISPR蛋白伴侶在向細胞提供非常精確的遺傳編輯方面效果更好。

在研究人員將細胞注射到小鼠模型中八週後,基因編輯作用達到了高峰。注射後22週,編輯過的細胞仍然在那裡。弗雷德·哈奇(Fred Hutch)的研究人員還在小鼠模型的骨髓,脾臟和胸腺中發現了經過編輯的細胞,這表明這些器官中分裂的血細胞可以繼續進行治療,而無需再次治療小鼠。

阿代爾說:“我們相信我們是艾滋病和血紅蛋白病這兩種疾病的理想人選,儘管我們還在評估其他的目標,這些目標可能對微小的基因變化產生重大影響,並做出更大的基因變化。” “下一步是增加每個細胞中發生基因編輯的數量,這絕對是可行的。這將使其更接近成為一種有效的療法。”

在研究中,研究人員報告10到20帝禾娛樂城 百分之百的細胞進行了基因編輯,這是一個有希望的開端,但是研究人員希望針對百分之五十或更多的細胞進行編輯,他們認為這將有很好的機會抵抗這些疾病。

本文已從Fred Hutch提供的材料中重新發布。注意:材料的長度和內容可能已被編輯。有關更多信息,請聯繫引用的來源。

參考:Shahbazi等。 2019.使用CRISPR納米製劑對血乾和祖細胞進行靶向同源性修復。自然材料。 DOI:https://doi.org/10.1038/s41563-019-0385-5。