构成致癌基因的代码中的一个字母的改变就可以显着影响肿瘤的侵袭性或癌症患者对特定治疗的反应程度。威尔康奈尔医学研究人员创建的一种新的、非常精确的基因编辑工具将使科学家能够研究这些特定基因变化对临床前模型的影响，而不是局限于更广泛的针对性策略，例如删除整个基因。
8 月 10 日发表在《自然生物技术》杂志上的一项研究描述了该工具 。威尔康奈尔医学院医学生物化学副教授卢卡斯·道博士和他的同事对小鼠进行了基因改造，使其携带一种酶，使科学家能够改变小鼠遗传密码中的单个碱基或“字母”。 通过给小鼠喂食一种名为多西环素的抗生素，可以打开或关闭这种酶，从而减少随着时间的推移发生意外基因变化的可能性。研究人员还可以从小鼠身上培育出微型版本的肠、肺和胰腺组织，称为类器官，从而能够对这些精确的遗传变化的影响进行更多的分子和生化研究。
“我们很高兴利用这项技术来尝试了解影响患者对癌症治疗反应的基因变化，”道博士说，他也是威尔康奈尔医学院桑德拉和爱德华迈耶癌症中心的成员。
Dow 博士指出，基因中单个碱基的差异可能会产生功能性后果。但目前可用的大多数基因编辑工具都针对更大的目标，例如整个基因。他说，科学家还可以使用病毒来传递具有特定突变的基因，但这项技术仅限于针对大脑和肝脏等特定组织。
“我们长期以来一直拥有很好的工具来敲除基因或过度表达基因，”陶博士说。“但我们还没有好的方法来产生我们在患者肿瘤中看到的单碱基突变。”
小鼠模型使他们能够研究这些变化对肿瘤的影响，并确定哪种疗法最适合具有特定突变的患者。来自小鼠的类器官可以在组织中进行详细的实验，而科学家们无法通过基于病毒的方法轻松地针对这些组织进行实验。
“一个小鼠模型可以让你做两件事：测试突变对小鼠癌症发生、进展或治疗反应的影响，并使用类器官仔细观察相关的分子或生化变化，”他说。
Dow 博士和他的团队，包括共同第一作者、前研究生 Alyna Katti 博士和博士后研究员 Adrián Vega-Pérez 博士，目前正在使用这项新技术来确定
肺癌、结肠癌和胰腺癌中的单碱基突变。他们的基因工程小鼠将可供其他研究人员使用，这可能有助于加速个性化癌症治疗的进展。
“我们正在将该技术提供给该领域的其他人，以便他们可以利用它来研究他们感兴趣的突变，”陶博士说。“如果我们能够了解导致肿瘤形成的遗传基础以及为什么患者有不同的结果，这可能有助于我们开发新药或为特定患者选择最好的药物。”
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