高通量基因敲除技术药物筛选和靶点鉴定
药物发现的关键步骤是靶点识别——即发现“可成药”的生物靶点，在确定靶点后，还必须对其进行验证以证明靶点与疾病表型之间的功能关系，同时确保安全性。药物发现的过程漫长且昂贵，但良好的靶点验证将提高开发有效药物并最终在临床取得成功的可能性。CRISPR-Cas9基因编辑技术的最新发展对药物发现产生了巨大影响，研究人员能够有意激活或抑制基因，以阐明和了解那些在疾病进展中发挥作用的细胞途径。它还可用于创建准确的模型，以更好地研究疾病表型并筛选小分子以快速识别众多潜在目标。
一旦识别出这些潜在的靶点，就可以利用质谱技术来研究潜在药物分子与其靶标蛋白质或代谢产物之间的相互作用，揭示药物如何与其靶点结合，以及这种结合如何影响细胞内的信号传递和代谢途径。通过结合高通量基因敲除技术和质谱分析，研究人员不仅可以快速地识别新的药物靶点，还能深入理解药物的作用机制，从而设计出更有效、更安全的治疗方法。
高通量基因敲除在药物发现中的应用
百泰派克生物科技（BTP）基于高通量基因敲除技术，结合高通量质谱平台，可以为您提供从基因敲除到药物靶点鉴定的一站式解决方案。我们优化的CRISPR/Cas9系统可实现人/小鼠细胞系、原代细胞、免疫细胞及iPS细胞的单/多基因敲除、移码突变和大序列敲除。BTP自建7大检测平台，拥有CNAS/ISO9001双重质量体系认证实验室，旨在为您提供最优质的科研服务，我们期待与您的合作，欢迎免费联系我们，了解更多服务详情！
服务优势
1）敲除效率保证：优化的CRISPR/Cas9系统，超过80%靶点敲除效率在70%；基因敲除后，我们采用Sanger测序和深度蛋白质组学技术对敲除效率进行双验证，双重保障数据的真实性。
2）多种基于靶标的药物靶点鉴定平台：我们依托高分辨质谱平台，结合亲和层析技术以及活性位点定向探针等技术，开发并验证了多种基于靶标的药物靶点鉴定平台，可满足不同的科研需求。
3）项目周期短：在进行基因敲除实验前，我们会对不同细胞中基因必要性及表达量进行分析，确保实验的可行性，降低实验失败风险；且无需针对客户的靶点设计预实验进行gRNA验证，大大缩短了项目周期。
4）一站式服务：BTP拥有丰富的组学服务经验以及专业的技术人员，可以根据您的需求定制最优的项目方案，您只需将您的实验目的告诉我们并寄送样品，BTP负责所有项目后续，包括样品处理、实验分析、数据分析和项目报告。
应用案例
1.全基因组 CRISPR-cas9 敲除筛选结合质谱技术确定 KRAS 突变结肠癌 MEK 抑制剂耐药性靶点
靶向 KRAS 通路是治疗结直肠癌（CRC）非常有前景的方法，但结直肠癌细胞能够耐受 MEK 抑制剂，使得 MEK 抑制剂在 CRC 患者中的临床试验结果不尽人意。因此，作者 在 MEK 抑制剂存在的情况下进行全基因组 CRISPR/Cas9 筛选，以鉴定在含有 KRAS 突变的 CRC 模型中通过 MEK 抑制而综合致死的基因。结果表明，GRB7 通过 RTK 途径使 CRC 细胞对 MEK 抑制剂产生主要耐药性。 GRB7 免疫沉淀物的质谱分析表明 PLK1 是 GRB7 的主要相互作用激酶。PLK1 和 MEK 抑制剂的组合在体外和体内协同抑制 CRC 细胞增殖并诱导细胞凋亡。最终，作者确定 GRB7-PLK1 是介导 RTK 的枢轴，导致 MEK 抑制剂耐受。该研究表明，在携带 KRAS 突变的 CRC 患者的临床治疗中，PLK1 是协同 MEK 抑制剂的一个有前景的靶点。
Yu, C., et al. Oncogene. 2022.
图1. CRISPR 文库筛选，确定 RTK 通路参与 KRAS 突变结肠癌细胞的 MEK抑制剂耐药性
2.利用 CRISPR 高通量筛选下一代候选药物
吉非替尼和厄洛替尼是治疗非小细胞肺癌的有效药物，它们以表皮生长因子受体（EGFR）为治疗靶点，但是 EGFR 的获得性突变 C797S 阻止药物与 EGFR 酪氨酸激酶结构域靶位点相互作用，使患者对这些药物治疗表现出耐药性。阿斯利康（Astra Zeneca）使用CRISPR-Cas9高通量基因敲除技术在癌细胞系中创建了精确的 C797S 突变， C797S 细胞系模型的应用使药物筛选能够识别针对这种新突变的下一代化合物。
Thress, K., et al. Nat Med.
图2. 获得性EGFR C797S突变介导的AZD9291获得性耐药性
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