江蘇基因療法脫靶檢測(cè)技術(shù)

gRNA的長(zhǎng)度和錯(cuò)配： 17個(gè)核苷酸長(zhǎng)度的gRNA顯示出更高的基因組編輯效率。相比之下，18-20 bp的長(zhǎng)度顯示出較低的基因組編輯效率。在人類細(xì)胞中減少潛在脫靶效應(yīng)的指導(dǎo)方針：1) 應(yīng)避免在PAM的7-10 bp范圍內(nèi)靶序列有超過3個(gè)錯(cuò)配；2) 在PAM的12 bp內(nèi)，應(yīng)避免sgRNA 凸起以減少脫靶效應(yīng)。gRNA的化學(xué)修飾：在gRNA核糖磷酸骨架中加入2?-O-甲基-3?-膦?；宜狨?huì)導(dǎo)致位點(diǎn)特異性修飾，使脫靶切割減少40-120倍，同時(shí)保持靶向性能。gRNA上游5'發(fā)夾結(jié)構(gòu)的修飾可以提高Cas9和Cas12的特異性，降低脫靶效應(yīng)。如何降低脫靶效應(yīng)？選擇特異的gRNA； 使用RNP； 使用eSpCas9的質(zhì)粒； 使用Nickase Cas9。江蘇基因療法脫靶檢測(cè)技術(shù)

CRISPR基于sgRNA與基因組序列互補(bǔ)定位到靶位點(diǎn)，不論哪種CRISPR系統(tǒng)，都存在sgRNA序列不完全匹配但能夠結(jié)合基因組的脫靶現(xiàn)象，CRISPR定位到脫靶位點(diǎn)引發(fā)序列改變就屬于第二類風(fēng)險(xiǎn)。CRISPR技術(shù)誕生剛過10年，期間迅速取代TALEN和ZFN，成為學(xué)術(shù)界通用的基因編輯技術(shù)，也徹底改變了我們的生物學(xué)研究方法。為提高CRISPR技術(shù)的安全性，特別是往臨床應(yīng)用發(fā)展時(shí)的安全性問題，研究者們一直以提高靶位點(diǎn)的編輯效率和準(zhǔn)確性，同時(shí)降低脫靶位點(diǎn)編輯發(fā)生概率為目標(biāo)，來優(yōu)化CRISPR技術(shù)。另一方面，研究者們也開發(fā)了大量檢測(cè)方法，用于檢測(cè)CRISPR的靶向風(fēng)險(xiǎn)和脫靶風(fēng)險(xiǎn)，用于早期sgRNA序列的篩選，以期望獲得一個(gè)較為安全的sgRNA。臺(tái)州crispr/cas9脫靶檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室基因編輯脫靶檢測(cè)，推薦唯可生物，實(shí)驗(yàn)實(shí)力強(qiáng)，專業(yè)性高，檢測(cè)效率高，結(jié)果準(zhǔn)確率高。

細(xì)胞外檢測(cè)方法：細(xì)胞外檢測(cè)方法較為直接，將基因組提純后進(jìn)行CRISPR體外切割實(shí)驗(yàn)，再捕獲發(fā)生脫靶切割的位點(diǎn)即可。1) Digenome-seqDigenome-seq是較早提出的一類細(xì)胞外脫靶位點(diǎn)檢測(cè)方法，提純的基因組DNA被Cas9/sgRNA切割后，再經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)的全基因組測(cè)序流程獲得測(cè)序數(shù)據(jù)，之后需要較為復(fù)雜的生物信息學(xué)分析才能夠獲得CRISPR切割位點(diǎn)的信息?？傮w來講，這種方法測(cè)序成本較高，并且檢測(cè)靈敏度也有限。2)SITE-seq為了有效檢測(cè)到低頻脫靶位點(diǎn)，一般需要在建庫(kù)時(shí)定向捕獲CRISPR切割位點(diǎn)。SITE-seq就是這樣一種測(cè)序方法，提純的基因組DNA經(jīng)過Cas9/sgRNA切割后，在切割位點(diǎn)末端連接帶Biotin的接頭；再隨機(jī)打斷基因組，在另一端連接第二個(gè)接頭；經(jīng)過鏈霉親和素磁珠純化，只有一輪被Cas9切割的DNA才能夠被純化并測(cè)序，實(shí)現(xiàn)了CRISPR切割位點(diǎn)的富集。該方法雖然提高了脫靶位點(diǎn)的檢測(cè)靈敏度，但有著較高的實(shí)驗(yàn)要求，每次需要投入大量的基因組DNA，并且無法區(qū)分提純基因組DNA時(shí)發(fā)生的隨機(jī)斷裂和Cas9的切割，導(dǎo)致產(chǎn)出較為明顯的背景信號(hào)。同時(shí)，由于一輪Biotin接頭只會(huì)接在Cas9切割位點(diǎn)的一側(cè)，導(dǎo)致測(cè)序結(jié)果里只能看到脫靶位點(diǎn)一側(cè)的序列。

脫落與傳播。對(duì)于部分有g(shù)anran或復(fù)制能力的基因zhiliao產(chǎn)品，從受試者者體內(nèi)排出或脫落到自然環(huán)境后，可能會(huì)傳播給受試者的密切接觸者，包括患者親屬和醫(yī)護(hù)人員等，進(jìn)而產(chǎn)生病毒傳播或ganran風(fēng)險(xiǎn)。其他考慮因素。除產(chǎn)品相關(guān)因素外，基因zhiliao產(chǎn)品的長(zhǎng)期風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估還應(yīng)考慮靶細(xì)胞/組織/qiguan，患者群體（年齡、免疫狀態(tài)、死亡風(fēng)險(xiǎn)等）和相關(guān)疾病的特征以及合并其他zhiliao的影響。如果基因zhiliao產(chǎn)品可在生殖腺、生殖細(xì)胞等組織qiguan中分布并發(fā)揮作用，可能對(duì)受試者或其配偶的生育能力、妊娠以及胎兒產(chǎn)生難以預(yù)測(cè)的遲發(fā)性影響。預(yù)算允許的情況下，通過全基因組測(cè)序的方法進(jìn)行全基因組序列的分析和比對(duì)更精細(xì)，如基于NGS的iGUIDE方法。

脫靶來自于這些技術(shù)所攜帶的功能基團(tuán)，如堿基編輯的脫氨酶和先導(dǎo)編輯的逆轉(zhuǎn)錄酶，不依賴sgRNA結(jié)合基因組DNA的情況下產(chǎn)生的脫靶。為檢測(cè)第二類脫靶現(xiàn)象，研究者需要針對(duì)每種技術(shù)設(shè)計(jì)專門的檢測(cè)方法。1) R-loop seq在堿基編輯開發(fā)早期，雖然靶位點(diǎn)的編輯效率很高，但研究者也很快發(fā)現(xiàn)脫氨酶會(huì)在游離的時(shí)候隨機(jī)修飾暴露的DNA單鏈，導(dǎo)致大量的脫靶位點(diǎn)。為降低這類脫靶現(xiàn)象的發(fā)生，研究者設(shè)計(jì)了R-loop seq，以dSaCas9結(jié)合DNA形成R-loop，暴露出DNA單鏈，為堿基編輯的脫氨酶提供一個(gè)固定的脫靶位點(diǎn)，然后以該位點(diǎn)的編輯效率反映堿基編輯脫氨酶的脫靶程度。通過對(duì)DSB的標(biāo)記實(shí)現(xiàn)了全基因組無偏脫靶檢測(cè)，如IDLVs、BLESS、GUIDE-seq技術(shù)等。嘉興育種脫靶檢測(cè)方法

根據(jù)選擇的sgRNA，通過生物信息學(xué)方法，對(duì)sgRNA進(jìn)行脫靶分析。江蘇基因療法脫靶檢測(cè)技術(shù)

圍繞大家關(guān)心的CRISPR基因編輯安全性問題，我們首先對(duì)CRISPR脫靶位點(diǎn)檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行一次大盤點(diǎn)，在sgRNA設(shè)計(jì)階段需要如何做才能夠盡可能地避免脫靶現(xiàn)象的發(fā)生。較簡(jiǎn)單的脫靶位點(diǎn)檢測(cè)方法是全基因組測(cè)序（WGS），但在實(shí)際使用中，即使測(cè)序深度達(dá)到100X，也很難發(fā)現(xiàn)一些低頻率的脫靶位點(diǎn)，同時(shí)測(cè)序成本卻非常高。為彌補(bǔ)WGS的這些缺陷，常見的脫靶位點(diǎn)檢測(cè)技術(shù)都需要對(duì)脫靶位點(diǎn)進(jìn)行捕獲富集，來提高檢測(cè)靈敏度，降低測(cè)序成本。按照實(shí)驗(yàn)原理的不同，脫靶位點(diǎn)檢測(cè)技術(shù)可以分為細(xì)胞外、細(xì)胞內(nèi)和其他特殊方法這3類。江蘇基因療法脫靶檢測(cè)技術(shù)