4月13日，麻省理工學院James J. Collins和哈佛醫學院Leonardo V. Riella等人在Nature大子刊Nature Biomedical Engineering上發表關于利用CRISPR-Cas13技術對器官移植的排斥反應進行檢測。
1. Nature Biomed. Eng.：基于CRISPR的移植后機會性感染檢測及移植排斥反應監測
在器官移植中，感染和排斥反應是器官移植失敗的主要原因。它們與免疫抑制的凈狀態有關。為了早期診斷和治療這些疾病，改善患者的長期預后，需要改進移植術后患者的監測策略。
于此，麻省理工學院James J. Collins和哈佛醫學院Leonardo V. Riella等人展示了一種基于CRISPR-Cas13的快速、廉價的檢測方法。
本文要點：
1）該方法能夠準確地從患者的血液和尿液樣本中檢測出BK多瘤病毒DNA和巨細胞病毒DNA，以及在發生急性腎移植排斥反應的患者的尿液樣本中檢測出高水平的CXCL9信使RNA（移植物排斥反應的標志物）。
2）該檢測方法適用于側流讀數，通過簡單的可視化，可以對常見的機會性病毒感染和移植排斥反應進行移植后監測，并應便于移植后的護理點監測。
Kaminski, M.M., et al. ACRISPR-based assay for the detection of opportunistic infections post-transplantationand for the monitoring of transplant rejection. Nat Biomed Eng (2020).
https://doi.org/10.1038/s41551-020-0546-5
在2019年8月23日，美國麻省理工學院James J. Collins等人在Science發表文章，報道了一種CRISPR(clustered regularlyinterspaced short palindromic repeats) 關聯核酸酶控制的DNA水凝膠，該水凝膠的功能可根據用戶自定義的目標核酸序列進行調整。這類刺激響應材料可用于小分子的可控釋放、電子設備的控制以及與微流體設備結合實現病毒的檢測。
譚蔚泓院士等人對此進行點評和展望。
James J. Collins等人創造性地將CRISPR-Cas(CRISPR-associated)系統整合到DNA水凝膠中，提高了反應靈敏度。具體來說，CRISPR-Cas12a技術包含一個目標DNA效應物核酸酶Cas12a以及互補的向導RNA (gRNA)間隔序列。在該系統中，堿基配對成功能夠激活Cas12a核酸酶，進而切割目標雙鏈DNA(dsDNA)或任意單鏈DNA(ssDNA)。通過在水凝膠系統內部構建Cas12a-gRNA和目標dsDNA匹配對，可以獲得一個智能、通用、多功能、靈敏的水凝膠系統。
這些屬性使得CRISPR關聯水凝膠系統可成為便攜、快速的定量檢測平臺，用于檢測危險病毒病原體的特異性菌株，鑒別致病菌，并在體外鑒定無細胞的腫瘤DNA突變。生物相容性響應性材料的應用可以實現對血液循環系統的控制，同時可以作為具有高特異性和體內響應性的智能藥物傳遞系統。此外，如果將這種水凝膠將與CRISPR-Cas系統相結合，用于控制基因組編輯相關的應用，則有望提高其精度、效率和時空可控性。
參考文獻：
1. Da Han, Juan Li, Weihong Tan. CRISPRpropels a smart hydrogel. Science.2019
DOI: 10.1126/science.aay4198
https://science.sciencemag.org/content/365/6455/754
2. Max A. English, Luis R. Soenksen, RaphaelV. Gayet, Helena de Puig,Nicolaas M. Angenent-Mari, Angelo S. Mao, Peter Q.Nguyen, James J. Collins. ProgrammableCRISPR-responsive smart materials.Science. 2019
DOI: 10.1126/science.aaw5122
https://science.sciencemag.org/content/365/6455/780
