2019年9月19日

科学家们开发了一种新的方法，对实验室小鼠和人类细胞进行基因改造

由Cedars-Sinai领导的一个团队设计了一种快速的方法来改变实验室小鼠的基因，然后用这种方法来制造个性化的儿童胶质瘤动物模型，这是一种儿童恶性脑癌的侵袭型。

新方法克服了现有技术中的一些缺点。其目标是使实验室在为研究研究修改小鼠时更容易获得精确、可靠的结果，特别是那些涉及多种基因变异导致的癌症的研究。该方法还可用于修饰患者来源的细胞，以便在培养皿中研究疾病。

在9月19日发表在该杂志上的一篇文章中细胞在美国，科学家们介绍了他们的技术，称为镶嵌分析与双重组酶介导的盒式磁带交换，简称MADR。

“我们把我们的方法想象成一个不断发展的平台，”希达斯-西奈再生医学研究所理事会生物医学科学助理教授Joshua Breunig博士说。“我们希望不断采用新方法来创造一种瑞士军刀肿瘤造型，适用于多种类型的组织。”布吕尼格是通讯记者和资深作者细胞研究。

MADR方法包括将一份遗传物质拷贝插入小鼠胚胎或新生小鼠细胞染色体的特定点。每一次基因改变或突变都可能导致一种蛋白质停止功能或获得一种新的异常功能。通过使用MADR，科学家们能够将两种类型的突变引入同一只老鼠。

这些突变重现了在提供遗传物质的儿童胶质瘤患者中发现的复杂基因表达模式和病理。此外，MADR能够精确地模拟另一种侵袭性儿童脑肿瘤-室管膜瘤-使用产生致癌融合蛋白的多基因融合。重要的是，该方法精确地瞄准了正确的组织，而没有改变其他组织，Breunig说。

目前，科学家通过多种方式改造小鼠进行研究，包括移植细胞、使用灭活病毒将遗传物质运送到细胞中或培育转基因动物。布吕尼格说，这些技术可能呈现出不完整的肿瘤图像，存在生物危害风险，成本高、耗时长，或导致其他组织发生意外癌症。MADR的设计就是为了克服这些问题。

西达斯-西奈医学院神经外科副教授Moise Danielpour博士解释说，更好的小鼠模型对于理解儿童胶质瘤等疾病至关重要，在这种疾病中，单个肿瘤可能包含许多不同的克隆，每个克隆都有自己的基因突变和改变的生化途径组合。这种复杂性帮助肿瘤进化以抵抗治疗。Danielpour是一个关键的合作者和合著者，他为该项目提供了临床见解。

他说:“我希望我们的新方法，通过对肿瘤的异质性光谱建模，将帮助我们开发新的、更有针对性的儿童胶质瘤治疗方法，这是儿童和年轻人癌症死亡的主要原因之一。”

Breunig补充说，这项研究证明MADR不仅成功地改变了老鼠细胞，而且也成功地改变了人类细胞细胞这已经被修改，包括一个适当的接收站点。他说:“这一发现表明，科学家有可能将MADR纳入涉及广泛疾病的‘盘中餐’研究中。”