在活生物体中编辑基因的能力提供了治疗过多遗传病的机会。但是，许多类型的基因编辑工具无法靶向DNA的关键区域，并且由于活体组织包含多种类型的细胞，因此创建这种技术非常困难。

现在，Salk研究所的研究人员已经开发了一种名为SATI的新工具来编辑小鼠基因组，从而使该团队能够针对广泛的突变和细胞类型。这项新的基因组编辑技术将于2019年8月23日在《细胞研究》（Cell Research）中进行描述，可以扩展用于广泛的基因突变条件，例如亨廷顿氏病和罕见的早衰综合症早衰症。

Salk基因表达实验室教授，该论文的资深作者Juan Carlos Izpisua Belmonte说：“这项研究表明SATI是进行基因组编辑的强大工具。” “它可能被证明有助于开发有效的策略来替换许多不同类型的突变的靶基因，并为使用基因组编辑工具可能治愈广泛的遗传疾病打开了大门。”

修饰DNA的技术-尤其是CRISPR-Cas9系统-通常已使用细胞的正常DNA修复机制最有效地分裂细胞，例如皮肤或肠道细胞。Izpisua Belmonte实验室先前表明，他们基于CRISPR / Cas9的基因编辑技术称为HITI（用于非同源性靶向整合），可以靶向分裂和非分裂细胞。蛋白质编码区的功能类似于制造蛋白质的配方，而称为非编码区的区域则由厨师决定要制作多少食物。这些非编码区占DNA的绝大部分（约98％）并调节许多细胞功能，包括关闭和打开基因，因此可能成为未来基因治疗的重要靶标。 

“我们寻求创建一种通用的工具来靶向DNA的这些非编码区，而这不会影响基因的功能，并能够靶向多种突变和细胞类型，”该论文的第一作者，Izpisua Belmonte实验室的博士后研究员。“作为概念证明，我们专注于由突变导致的过早衰老的小鼠模型，该突变难以使用现有的基因组编辑工具进行修复。”

科学家称这种新的基因敲入方法为SATI（细胞间线性化单同源臂供体介导的内含子-靶向整合的缩写），它是对先前HITI方法的改进，使其能够靶向基因组的其他区域。SATI的工作原理是将有问题的基因的正常副本插入突变位点之前的DNA非编码区。然后，该新基因通过几种DNA修复途径之一与旧基因一起整合到基因组中，从而使生物体摆脱了原始突变基因的有害影响，而不必冒与完全取代它相关的风险。

科学家在患有早衰的活小鼠中测试了SATI技术，这是由LMNA基因突变引起的。患有早衰症的人和小鼠都表现出过早衰老，心脏功能障碍的迹象，并且由于一种叫做早衰素的蛋白质的积累而大大缩短了寿命。通过使用SATI，将LMNA基因的正常副本插入早衰小鼠中。研究人员能够观察到包括皮肤和脾脏在内的多个组织衰老的特征，以及寿命的延长（与未经治疗的早衰小鼠相比增加了45％）。如果翻译成人类，寿命的类似延长将超过十年。因此，SATI系统代表了第一项体内基因校正技术，该技术可以靶向多种组织类型中DNA的非编码区。

接下来，该团队旨在通过增加整合新DNA的细胞数量来提高SATI的效率。