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科研动态——韩欣教授团队在Small、Angewandte Chemie发表关于时空特异性调控的基因编辑技术开发及其在转化医学中应用的研究成果
发布时间: 2021-07-22 浏览次数: 1400

近日,南京中医药大学医学院·整合医学学院韩欣教授团队先后在国际知名学术期刊Small(中科院工程技术一区,IF:13.281)、Angewandte Chemie(中科院化学一区,IF: 15.336)在线发表关于智能可控基因编辑技术的开发与转化医学应用的最新研究成果。

新一代CRISPR基因编辑技术具有高效率、易操作、成本低等显著优点,能够对基因组序列进行准确、稳定的遗传改造,给生命科学和临床治疗带来革命性的变革。然而,由于存在较大的免疫原性、遗传毒性以及不可控性产生的脱靶效应,基因编辑疗法往往会伴随严重、不可预估的副作用;此外,如何精确靶向特定细胞类群、诱导对治疗有效的基因编辑水平、建立可复制和可扩展的生产工艺是制约基因编辑疗法最终能否走向临床应用的关键因素和技术瓶颈。

针对上述关键问题,韩欣教授团队开发了时空特异性调控的基因编辑技术,实现了近红外光精准调控的基因编辑和药物释放,并将此技术成功应用于恶性肿瘤包括基因治疗、光热低温敏感治疗以及化疗的协同组合治疗中,为提高基因编辑效率同时降低脱靶效应提供了新的外源可控策略和手段,为基因编辑技术在疾病治疗方面的应用提供了新的思路。该工作“Controlled CRISPR-Cas9 Ribonucleoprotein Delivery for Sensitized Photothermal Therapy”被Small选为封面文章(Front Cover)发表,南京中医药大学为第一通讯单位,博士研究生陈超为本论文的第一作者,韩欣教授为通讯作者,合肥工业大学查正宝教授和南京大学宋玉君教授为共同通讯作者,该项研究得到国家自然科学基金项目(31901010, 21874066)、江苏高校优势学科建设工程资助项目(中西医结合)、江苏省特聘教授自然科学类资助人才项目、江苏省“双创计划”团队项目等资助。

原文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/smll.202101155

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除了研发上述通过外源近红外光刺激实现远程操纵的基因编辑技术之外,在利用体内组织微环境的特征实现内源微环境刺激响应性的基因编辑和转化医学应用方面,韩欣教授团队和南京大学宋玉君教授团队合作在Angewandte Chemie期刊在线发表了题为“Hypoxia-Responsive Gene Editing to Reduce Tumor Thermal Tolerance for Mild-Photothermal Therapy”的研究论文,成功实现了肿瘤微环境乏氧响应性的基因编辑和敏感增强型肿瘤光热治疗。韩欣教授为共同通讯作者,团队青年教师杨开勇和博士研究生陈超对该工作的发表做出了重要贡献。该项研究得到国家自然科学基金项目(21874066,81601632,31901010)、江苏省特聘教授自然科学类资助人才项目、江苏省“双创计划”团队项目等资助。

原文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202107036

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以上工作是韩欣教授基于微流控芯片技术和基因编辑技术相结合取得的一系列研究成果基础之上的又一个重要成果。韩欣教授之前开发了新颖微流控芯片细胞转染技术,成功克服了T细胞、造血干细胞等难转染细胞中分子递送和基因编辑的瓶颈,为肿瘤免疫疗法等细胞治疗临床应用提供了新的策略和手段(Han X, et al. Science Advances, 2015, 1, e1500454);开发了高通量微流控细胞分选芯片,结合CRISPR技术在全基因组范围内实现肿瘤分子靶标快速有效的筛选和鉴定(Han X, et al. Angewandte Chemie International Edition, 2016, 55, 8561–8565)。韩欣教授团队所在的微纳制造与转化医学交叉团队实验室致力于利用基因编辑技术、微流控芯片技术和多功能生物材料解决生物医学转化过程中的关键科学和技术问题,团队成员共计以第一作者或通讯作者发表Science Advances, Angewandte Chemie, Advanced Materials, Advanced Functional Materials, Small, Nano Letters, Biomaterials等IF>10的高水平研究论文10篇,欢迎对该研究方向感兴趣的老师和研究生加入团队共谋发展。


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