馬薩諸塞州梅德福/薩默維爾(2019年7月12日)塔夫茨大學(xué)與中國科學(xué)院的一項研究合作，開發(fā)了一種顯著改進的肝臟CRISPR/Cas9基因編輯方法的遞送機制。
最近發(fā)表在《高級材料》雜志上的一項研究。輸送可生物降解的合成脂質(zhì)納米粒，將分子編輯工具帶入細胞，精確改變細胞的遺傳密碼，效率高達90%。據(jù)研究人員稱，納米粒子是迄今為止報道的最有效的CRISPR/Cas9遞送工具之一，它可以幫助克服技術(shù)障礙，并使基因編輯能夠在廣泛的臨床治療應(yīng)用中實施。
CRISPR/Cas9基因編輯系統(tǒng)已經(jīng)成為發(fā)現(xiàn)數(shù)百種基因功能的強大研究工具，目前正在探索作為治療各種疾病的治療工具。然而，在臨床應(yīng)用可行之前，仍然存在一些技術(shù)障礙。CRISPR/Cas9是一種大分子復(fù)合物，其中含有能切割目標基因組序列兩條鏈的核酸酶(Cas9)，以及掃描基因組幫助核酸酶發(fā)現(xiàn)基因組的工程化“單方向”RNA(sgRNA)。要編輯的特定序列。由于它是一個大分子復(fù)合體，很難直接將CRISPR/Cas9轉(zhuǎn)移到原子核中，使其完成工作。其他人將編輯分子包裝成病毒、聚合物和不同類型的納米粒子，并使它們進入細胞核。
這項研究中描述的脂質(zhì)納米粒封裝了編碼Cas9的信使核糖核酸。一旦納米粒子的內(nèi)容物——包括SGrna——被釋放到細胞中。細胞蛋白質(zhì)制造機器接管并從mRNA模板中創(chuàng)建了Cas9，完成了基因編輯套件。納米顆粒的獨特之處在于，它們是由脂肪鏈中含有二硫鍵的合成脂質(zhì)制成的。當顆粒進入細胞后，細胞內(nèi)部的環(huán)境破壞二硫鍵，將納米顆粒拆解，內(nèi)含物快速有效地釋放到細胞內(nèi)。
該研究的合著者、塔夫茨大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程副教授喬喬冰說：“我們剛剛開始看到CRISPR療法的人體臨床試驗?！伴L期難以治愈的疾病有很多，其中CRISPR療法可以提供新的希望——比如鐮狀細胞病、杜氏肌營養(yǎng)不良、亨廷頓氏病甚至很多癌癥。我們希望這一進展將引導(dǎo)我們邁出另一步。CRISPR是一種有效且實用的治療方法。”
研究人員將這種新方法應(yīng)用于小鼠，試圖減少編碼PCSK9的基因的存在，該基因的缺失與降低低密度脂蛋白膽固醇有關(guān)，并降低心血管疾病的風(fēng)險。該研究的合著者、中國科學(xué)院北京分子科學(xué)國家實驗室教授王明說：“脂質(zhì)納米粒是我們見過的最有效的CRISPR/Cas9載體之一。“我們實際上可以以80%的效率敲除PCSK9在肝臟中的表達，這顯示了治療應(yīng)用的真正前景?！?
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