一种用于靶向修饰心肌细胞基因活性的创新工具可以将其自身确立为心血管疾病研究的标准方法。

由 Ralf Gilsbach 教授领导的德国心血管研究中心 (DZHK) 的 Patrick Laurette 博士及其同事使用 CRISPRi 系统成功降低了小鼠心肌细胞中单个基因的活性。

该技术可以暂时抑制基因表达而不改变基因序列。因此，它避免了与直接干预基因组相关的潜在风险。该研究发表在《循环研究》上。

CRISPRi 基于 CRISPR-Cas 基因组编辑系统，但缺乏切割 DNA 的能力，即所谓的“死亡 CAS”(dCAS)，并与 KRAB 阻遏结构域融合。使用短RNA作为分子引导dCas9可以结合特定的DNA序列。结果，基因组中的目标区域被表观遗传沉默，并且无法再读取基因。这种封锁称为“表观遗传沉默”。

为了将 CRISPRi 系统引入小鼠心肌细胞，研究人员使用了腺相关病毒 (AAV)，该病毒不会整合到基因组中。其中一项挑战是将整个系统封装到 AAV 有限的基因组容量中。研究人员通过使用一个特别小的 dCAS 成功地做到了这一点。尽管其他病毒载体在这方面具有更大的能力，但它们无法有效地到达心肌细胞或整合到基因组中。

有效阻断心肌

海德堡大学医院的 Patrick Laurette 博士和他的同事展示了 AAV-CRISPRi 系统的表观遗传沉默在心脏细胞中对多个基因和增强子的作用如何。一些基因的活性下降高达 95%。增强子是可以微调遥远基因组区域的基因表达的调节元件。