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斯丹赛新技术一次性连接史上最多的DNA片段(超过10个)
来源: | 作者:proaf1292 | 发布时间: 2016-09-12 | 781 次浏览 | 分享到:

-助力基因编辑技术临床应用


上海(2016/9/12) -- 本月7日,斯丹赛(ICT)生物技术公司研发团队在国际期刊《Molecules and Cells》发表了一篇论文,介绍了基因编辑技术 TALEN 的一种革新设计 -- “一步法连接(One-step system)”,该方法成功完成了超过10个DNA片段的一步连接,是一次性连接DNA片段最多的基因编辑技术,打破了 TALEN 在模块组装过程中的技术瓶颈,为 TALEN 技术的广泛应用,特别是临床应用提供了契机。

突出重围的“一步”

顾名思义,“基因编辑”就是能够让人类对目标基因进行改造,实现对特定DNA片段的敲除、加入等,它在科研、农业、医疗方面均有广阔的应用空间。目前学界最热门的基因编辑技术主要有两种:CRISPR/Cas9 系统和类转录激活因子效应物核酸酶(TALEN)。

尽管近年来兴起的 CRISPR/Cas9 系统受到各方热捧,但仍有许多问题亟待解决。相较之下设计简单、特异性高、打靶效率高的 TALEN 技术仍然是许多科研人员用于研究基因功能和潜在基因治疗应用的重要工具。尤其在临床应用上,TALEN 因其较高的精确性和安全性更受青睐。只是 TALEN 模块组装过程比较繁琐,极大增加了技术的应用成本和推广难度。

针对这个问题,斯丹赛独辟蹊径,新研发的“一步法连接”打破了操作中的技术壁垒,极大地简化了 TALEN 模块组装过程,使之更适用于临床研究。

有了 TALEN 一步法连接,之前一流研究生需要两周才能做完而且不保证成功率的 TALEN 基因编辑实验,现在中学生不到一天就可以成功完成。目前,“TALEN 一步法技术”已获得2项美国发明专利,并成功申报了 PCT 国际专利。

敢为人先的“一步”

什么是“TALEN 的一步法连接”?该技术设计了180个 TALE(转录激活因子样效应物)模块库,将9个单/双模块与 TALEN 载体一次性连接,从而可以快速合成搭载了 TALEN 的质粒,且 TALEN 长度可从11.5至18.5个碱基(如图最后一步),连接效率大于50%,缩短了合成 TALEN 质粒所需的时间。


“TALEN的一步法连接”技术说明图

谈及“一步法”的研发,“上海市五一劳动奖章”获得者、斯丹赛(ICT)首席技术官吴昭博士透露,诺贝尔奖得主日本 Yamanaka 博士的诱导性多能干细胞(iPSC)研究中的一个细节,成为斯丹赛研发团队的灵感来源。在这项研究中,Yamanaka 博士大胆地一次性将24个转录因子转入终末分化的体细胞中,成功地诱导出 iPS 细胞,并在此基础上筛选出4个关键因子。

一次性转入如此多个转录因子,这在当今科学界中实属罕见。斯丹赛(ICT)研发团队受此启发,创造性地将10个以上的DNA片段在一个体系内“连连看”。这一过程中技术要求极高,在业内一次性连接3、4个DNA片段已极为少见。但凭借丰富的基因编辑技术经验与大胆创新的尝试,新改进的技术最终实现了 TALEN 与载体的一次性连接,十数个DNA片段的连接一气呵成,完成了这项“不可能的任务”。

前景广阔的“一步”

在精准医疗的风口下,基因编辑与 CAR-T 细胞疗法的结合已经成为全人类最有希望治愈癌症的利器。目前限制 CAR-T 细胞疗法实现标准化、产业化的最大瓶颈就在于免疫排斥。此次斯丹赛(ICT)独创的“TALEN 一步法”,很可能成为 CAR-T 细胞疗法产业化的破局利器。

何来此言?利用“一步法”快速构建的 TALEN,就像随手可得的利剪,能剪掉细胞中的排异基因,缩短细胞改造前的基础工作时间,并且让 CAR-T 细胞异体回输成为可能,而异体回输则意味着比个体回输更高的生产效率和更广的受益范围。

斯丹赛(ICT)早在2011年就已经建立起完善的基因编辑技术平台,并成功实现了 TALEN 的技术突破并独立研发出“TALEN 一步法试剂盒”产品。凭借领先的技术实力、一流的科学背景和强大的研发团队,斯丹赛(ICT)在自主研发的 CAR-T 领域同样表现不同凡响,目前公司已完成针对复发难治白血病人的26例CAR-T临床试验,病人的完全缓解率达到88%,成为此个领域的全球四大领军企业之一。“TALEN 一步法连接”这一高效、安全基因编辑工具的成功,既从一个侧面反映了斯丹赛 CAR-T 细胞基因编辑技术的实力,也让业界充分相信斯丹赛的技术储备在下一轮创新发展中仍能引领趋势。斯丹赛(ICT)一直用自己的努力,不断实践其专注科研与创新、守护人类健康与幸福的誓言与使命。

关于上海斯丹赛生物技术有限公司

上海斯丹赛生物技术有限公司是由“国家杰出青年基金”获得者、上海“千人计划”专家肖磊博士于2009年8月在上海张江高科技园区创立的。公司致力于成为全球细胞治疗、干细胞治疗及再生医学领域的领航者,自创立以来一直将公司的重心放在新产品与新技术研发上,拥有业界领先的干细胞技术、基因编辑技术、基因治疗技术,目前公司在 CAR-T 治疗难治复发白血病领域已经成为全球四大领军企业之一。公司官网:www.ictbio.com.cn