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CRISPR-Cas9 基因编辑技术以其在纠正遗传疾病方面的潜在作用而闻名。但它也可以作为一种工具来寻找充当支持者的基因，使疾病好转或恶化。这些基因可能成为新疗法的良好目标。

由 Louis Kunkel 博士和研究员 Angela Lek 博士领导的一项新研究。在波士顿儿童医院使用 CRISPR-Cas9 更好地了解面肩肱型肌营养不良症 (FSHD) 并探索潜在的治疗方法。FSHD 会导致面部、肩胛骨和上臂肌肉无力，目前除了支持疗法外没有其他治疗方法。

在 FSHD 中，通常主要在胎儿发育期间活跃的基因 DUX4被不适当地“开启”。这会导致有毒的 DUX4 蛋白质在肌肉细胞中产生，而这种蛋白质本不应产生，从而导致细胞死亡和肌肉无力。

Kunkel、Lek 和同事想知道是否可以针对其他基因来预防或弥补这个问题。他们决定使用 CRISPR-Cas9 系统地突变基因组中的每个基因。他们的目标是：找到被敲除后即使在制造 DUX4 蛋白时也能使人体肌肉细胞存活的基因。

“我们基本上利用 CRISPR 筛选技术作为一种捷径来阐明 FSHD 的‘药物化’途径，”该论文的第一作者 Lek 说。

防止肌肉细胞死亡

CRISPR-Cas9 筛选过程产生了大约六个强大的“命中”。其中有几个基因在细胞对低氧条件或缺氧的反应中发挥作用。事实证明，这是DUX4 引起的细胞死亡的主要驱动因素。当研究小组将肌肉细胞暴露于已知可抑制这种缺氧反应的化合物时，这些细胞仍然存活。

“我们的结果表明，敲除参与缺氧信号传导的关键基因可以使细胞对 DUX4 的毒性脱敏，并防止它们死亡，”Kunkel 说。

更进一步，该团队从实际的 FSHD 患者中创建了肌肉细胞系。当用相同的化合物处理时，这些细胞显示出较少的疾病已知生物标志物。

最后，研究人员创建了两个活的 FSHD 斑马鱼模型。当他们将鱼暴露于抑制缺氧信号的化合物时，鱼的肌肉结构和功能得到改善，游泳活动也更多。

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