Brain development is a complex process that requires a series of precise and coordinated events to take place. When alterations in some of those events occur, neurodevelopmental disorders (NDDs) may appear, with their characteristic symptoms, including cognitive, social motor deficits, and epilepsy. While pharmacologic treatments have been the only therapeutic options for many years, more recently the research is turning to the direct removal of the underlying genetic cause of each specific NDD. This is possible thanks to the increased knowledge of genetic basis of those diseases and the enormous advances in genome-editing tools. Together with clustered regularly interspaced short palindromic repeats (CRISPR)/Cas9-based strategies, there is a great development also of nuclease defective Cas9 (dCas9) tools that, with an extreme flexibility, allow the recruitment of specific protein functions to the desired genomic sites. In this work, we review dCas9-based tools and discuss all the published applications in the setting of therapeutic approaches for NDDs at the preclinical level. In particular, dCas9-based therapeutic strategies for Dravet syndrome, transcallosal dysconnectivity caused by mutations in C11orf46 gene, and Fragile X syndrome are presented and discussed. A direct comparison with other possible therapeutic strategies, such as classic gene replacement or CRISPR/Cas9-based strategies, is provided. We also highlight not only those aspects that constitute a clear advantage compared to previous strategies but also the main technical hurdles related to their applications that need to be overcome.
Dev Neurosci

中文翻译：

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CRISPR/dCas9 作为神经发育障碍的治疗方法：与传统策略相比的创新和局限性

大脑发育是一个复杂的过程，需要一系列精确和协调的事件发生。当其中一些事件发生改变时，可能会出现神经发育障碍 (NDD)，并出现其特征性症状，包括认知、社交运动缺陷和癫痫。虽然多年来药物治疗一直是唯一的治疗选择，但最近的研究转向直接消除每个特定 NDD 的潜在遗传原因。这要归功于对这些疾病的遗传基础知识的增加以及基因组编辑工具的巨大进步。与基于聚集规则间隔短回文重复 (CRISPR)/Cas9 的策略一起，核酸酶缺陷 Cas9 (dCas9) 工具也有了很大的发展，具有极大的灵活性，允许将特定的蛋白质功能募集到所需的基因组位点。在这项工作中，我们回顾了基于 dCas9 的工具，并讨论了所有已发表的在临床前水平的 NDD 治疗方法设置中的应用。特别是针对 Dravet 综合征、C11orf46 基因突变引起的胼胝体连接障碍和脆性 X 综合征的基于 dCas9 的治疗策略进行了介绍和讨论。提供了与其他可能的治疗策略的直接比较，例如经典基因替换或基于 CRISPR/Cas9 的策略。我们不仅强调了与以前的策略相比具有明显优势的那些方面，而且还强调了与其应用相关的需要克服的主要技术障碍。在这项工作中，我们回顾了基于 dCas9 的工具，并讨论了所有已发表的在临床前水平的 NDD 治疗方法设置中的应用。特别是针对 Dravet 综合征、C11orf46 基因突变引起的胼胝体连接障碍和脆性 X 综合征的基于 dCas9 的治疗策略进行了介绍和讨论。提供了与其他可能的治疗策略的直接比较，例如经典基因替换或基于 CRISPR/Cas9 的策略。我们不仅强调了与以前的策略相比具有明显优势的那些方面，而且还强调了与其应用相关的需要克服的主要技术障碍。在这项工作中，我们回顾了基于 dCas9 的工具，并讨论了所有已发表的在临床前水平的 NDD 治疗方法设置中的应用。特别是针对 Dravet 综合征、C11orf46 基因突变引起的胼胝体连接障碍和脆性 X 综合征的基于 dCas9 的治疗策略进行了介绍和讨论。提供了与其他可能的治疗策略的直接比较，例如经典基因替换或基于 CRISPR/Cas9 的策略。我们不仅强调了与以前的策略相比具有明显优势的那些方面，而且还强调了与其应用相关的需要克服的主要技术障碍。特别是针对 Dravet 综合征、C11orf46 基因突变引起的胼胝体连接障碍和脆性 X 综合征的基于 dCas9 的治疗策略进行了介绍和讨论。提供了与其他可能的治疗策略的直接比较，例如经典基因替换或基于 CRISPR/Cas9 的策略。我们不仅强调了与以前的策略相比具有明显优势的那些方面，而且还强调了与其应用相关的需要克服的主要技术障碍。特别是针对 Dravet 综合征、C11orf46 基因突变引起的胼胝体连接障碍和脆性 X 综合征的基于 dCas9 的治疗策略进行了介绍和讨论。提供了与其他可能的治疗策略的直接比较，例如经典基因替换或基于 CRISPR/Cas9 的策略。我们不仅强调了与以前的策略相比具有明显优势的那些方面，而且还强调了与其应用相关的需要克服的主要技术障碍。
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