高通量基因敲除技術藥物篩選和靶點鑑定
藥物發現的關鍵步驟是靶點識別——即發現“可成藥”的生物靶點，在確定靶點後，還必須對其進行驗證以證明靶點與疾病表型之間的功能關係，同時確保安全性。藥物發現的過程漫長且昂貴，但良好的靶點驗證將提高開發有效藥物並最終在臨床取得成功的可能性。CRISPR-Cas9基因編輯技術的最新發展對藥物發現產生了巨大影響，研究人員能夠有意啟用或抑制基因，以闡明和了解那些在疾病進展中發揮作用的細胞途徑。它還可用於建立準確的模型，以更好地研究疾病表型並篩選小分子以快速識別眾多潛在目標。
一旦識別出這些潛在的靶點，就可以利用質譜技術來研究潛在藥物分子與其靶標蛋白質或代謝產物之間的相互作用，揭示藥物如何與其靶點結合，以及這種結合如何影響細胞內的訊號傳遞和代謝途徑。透過結合高通量基因敲除技術和質譜分析，研究人員不僅可以快速地識別新的藥物靶點，還能深入理解藥物的作用機制，從而設計出更有效、更安全的治療方法。
高通量基因敲除在藥物發現中的應用
百泰派克生物科技（BTP）基於高通量基因敲除技術，結合高通量質譜平臺，可以為您提供從基因敲除到藥物靶點鑑定的一站式解決方案。我們最佳化的CRISPR/Cas9系統可實現人/小鼠細胞系、原代細胞、免疫細胞及iPS細胞的單/多基因敲除、移碼突變和大序列敲除。BTP自建7大檢測平臺，擁有CNAS/ISO9001雙重質量體系認證實驗室，旨在為您提供最優質的科研服務，我們期待與您的合作，歡迎免費聯絡我們，瞭解更多服務詳情！
服務優勢
1）敲除效率保證：最佳化的CRISPR/Cas9系統，超過80%靶點敲除效率在70%；基因敲除後，我們採用Sanger測序和深度蛋白質組學技術對敲除效率進行雙驗證，雙重保障資料的真實性。
2）多種基於靶標的藥物靶點鑑定平臺：我們依託高分辨質譜平臺，結合親和層析技術以及活性位點定向探針等技術，開發並驗證了多種基於靶標的藥物靶點鑑定平臺，可滿足不同的科研需求。
3）專案週期短：在進行基因敲除實驗前，我們會對不同細胞中基因必要性及表達量進行分析，確保實驗的可行性，降低實驗失敗風險；且無需針對客戶的靶點設計預實驗進行gRNA驗證，大大縮短了專案週期。
4）一站式服務：BTP擁有豐富的組學服務經驗以及專業的技術人員，可以根據您的需求定製最優的專案方案，您只需將您的實驗目的告訴我們並寄送樣品，BTP負責所有專案後續，包括樣品處理、實驗分析、資料分析和專案報告。
應用案例
1.全基因組 CRISPR-cas9 敲除篩選結合質譜技術確定 KRAS 突變結腸癌 MEK 抑制劑耐藥性靶點
靶向 KRAS 通路是治療結直腸癌（CRC）非常有前景的方法，但結直腸癌細胞能夠耐受 MEK 抑制劑，使得 MEK 抑制劑在 CRC 患者中的臨床試驗結果不盡人意。因此，作者 在 MEK 抑制劑存在的情況下進行全基因組 CRISPR/Cas9 篩選，以鑑定在含有 KRAS 突變的 CRC 模型中透過 MEK 抑制而綜合致死的基因。結果表明，GRB7 透過 RTK 途徑使 CRC 細胞對 MEK 抑制劑產生主要耐藥性。 GRB7 免疫沉澱物的質譜分析表明 PLK1 是 GRB7 的主要相互作用激酶。PLK1 和 MEK 抑制劑的組合在體外和體內協同抑制 CRC 細胞增殖並誘導細胞凋亡。最終，作者確定 GRB7-PLK1 是介導 RTK 的樞軸，導致 MEK 抑制劑耐受。該研究表明，在攜帶 KRAS 突變的 CRC 患者的臨床治療中，PLK1 是協同 MEK 抑制劑的一個有前景的靶點。
Yu, C., et al. Oncogene. 2022.
圖1. CRISPR 文庫篩選，確定 RTK 通路參與 KRAS 突變結腸癌細胞的 MEK抑制劑耐藥性
2.利用 CRISPR 高通量篩選下一代候選藥物
吉非替尼和厄洛替尼是治療非小細胞肺癌的有效藥物，它們以表皮生長因子受體（EGFR）為治療靶點，但是 EGFR 的獲得性突變 C797S 阻止藥物與 EGFR 酪氨酸激酶結構域靶位點相互作用，使患者對這些藥物治療表現出耐藥性。阿斯利康（Astra Zeneca）使用CRISPR-Cas9高通量基因敲除技術在癌細胞系中建立了精確的 C797S 突變， C797S 細胞系模型的應用使藥物篩選能夠識別針對這種新突變的下一代化合物。
Thress, K., et al. Nat Med.
圖2. 獲得性EGFR C797S突變介導的AZD9291獲得性耐藥性
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