The Next Generation
Genome Editing Technology

GERNA Biotech自主研发的基因编辑技术没有使用Cas技术，从这一点上讲，该技术可视为第4代基因编辑技术。

该技术采用完美设计的RNA，是利用细胞内DNA修复机制的新方法。

作为Non-Cas技术，不含DNA break和修复过程避免了DSB issue问题，由于使用了比以往更长的guide-RNA，off-target issue较少发生。又因为这项技术不依赖PAM sequence，可以解决75%的突变遗传疾病。

GERNA Biotech的RNA-instructed DNA editing technology（简称RIDE technology）是全新的第4代基因编辑技术。

GERNA Biotech通过简单的实验验证了RIDE技术。

1.Single nucleotide polymorphism mending

– 有意将添加了SNP的GFP gene cloning到vector。

– 将GFP出现问题的vector注射到人类细胞株(HEK293T)中。

– 该细胞的GFP出现问题，因此不会发出荧光。

– 在该细胞中注射体现完美设计RIDE的vector，以修复GFP的mutation。

– 细胞中出现RIDE，通过细胞内的修复机制修复GFP的SNP。

– GFP恢复正常的细胞中出现了GFP，并观测到了荧光。

2.Multiple mutation mending

– 有意将添加了多种类型的两个SNP的GFP gene cloning到vector。

– 将GFP出现问题的vector注射到人类细胞株(HEK293T)中。

– 该细胞的GFP出现问题，因此不会发出荧光。

– 在该细胞中注射可体现完美设计RIDE的vector，以修复GFP的multiple mutation。

– 细胞中出现RIDE，通过细胞内的修复机制修复GFP的multiple mutation。

– GFP恢复正常的细胞中出现了GFP，并观测到了荧光。

3.Deletion mending

– 有意将发生多种类型deletion的GFP gene cloning到vector。

– 将GFP出现问题的vector注射到人类细胞株(HEK293T)中。

– 该细胞的GFP出现问题，因此不会发出荧光。

– 在该细胞中注射体现完美设计RIDE的vector，以修复GFP。

– 细胞中出现RIDE，通过细胞内的修复机制修复GFP的deletion。

– GFP恢复正常的细胞中出现了GFP，并观测到了荧光。

GERNA Biotech利用RIDE在人类细胞株和癌细胞中直接编辑genome。

1.制造有关遗传性稀有疾病的基因突变

– 在人类细胞株(HEK293T)中，寻找已知导致稀有遗传疾病的基因。

– 我们把囊肿性纤维化(CFTR_G551D)、AATD (SERPINA1_E366K)、遗传性耳聋(GJB2_R143W)、遗传性脑病(RNH2B_A177T)、亨特氏综合征(IDS_R468Q)相关的遗传突变作为对象。

– 在各基因已知突变位置设计导致突变的RIDE。

– 将完美设计的RIDE以oligo-nucleotide形态注射到细胞内。

– ddPCR结果显示在该基因内发生了突变。

2.编辑癌症有关基因

– 在人类细胞株(HEK293T)中，选择已知有关癌症的基因

– 在该基因已知突变位置设计导致突变的RIDE: p53(, KRAS(G12S, G13D), PIK3CA(H1047R)

– 将完美设计的RIDE以oligo-nucleotide形态注射到细胞内

– ddPCR结果显示在该基因内发生了突变

3.编辑癌细胞基因

– 在癌细胞株(Hela)中，选择已知有关癌症的基因

– 在该基因已知突变位置设计导致突变的RIDE: GRIK2_A490V, ZNF292_H1542R

– 将完美设计的RIDE以oligo-nucleotide形态注射到细胞内

– ddPCR结果显示在该基因内发生了突变

GERNA Biotech正在通过RIDE技术研发基因治疗剂。

以下管道是现在正在进行的in vivo实验。

1.从抑癌基因p53中剔除突变的基因治疗剂

抑癌基因p53中的突变会因衰老和压力而逐渐增多。

其中，发生致命性变异时就会发生癌症。

在大部分患者中发现随机发生了多种基因变异。

在CRISPR-Cas中，需要针对每次的突变研发治疗剂，而RIDE只需要知道恢复的sequence就能立即治疗。

2.长寿基因SIRT6

在超过100岁长寿人群中均发现了相同的SIRT6突变。

改变普通人的SIRT6基因有助于人类整体健康。

该部位约为35mer，使用目前的CRISPR-Cas9很难编辑。

理论上而言用CRISPR-Cas system摘除整个部位后植入DNA-fragment确实可行，但在修复DSB的过程中产生突变的可能性过高，无法预测在诸如TASL起到多重作用的基因上产生的副作用，因此，当前还很难使用CRISPR-Cas system。

RIDE技术作为不含DNA break过程而可以同时编辑多个突变的技术，能够开发该基因治疗剂。

3.肥胖基因TASL

众所周知，因deletion导致的TASL故障可能会引发肥胖。

理论上而言用CRISPR-Cas system切断产生deletion的DNA后植入DNA-fragment确实可行，但在修复DSB的过程中产生突变的可能性过高，无法预测在诸如TASL起到多种作用的基因上的副作用，因此，当前还很难使用CRISPR-Cas system。

RIDE作为不含DNA break过程而可以修复deletion的技术，能够开发该基因治疗剂。

GERNA Biotech通过自主研发新一代基因编辑技术RIDE修复(mending)DNA的mutation这一疾病根源，致力于为人类提供健康舒适的生活。