新型納米粒子以更高的效率將CRISPR基因編輯工具傳遞到細(xì)胞中
�(fā)布時(shí)間:2019-07-15
根據(jù)最近發(fā)表在� 高級(jí)材料 ”雜志上的一�(xiàng)研究,塔夫茨大學(xué)和中�(guó)科學(xué)院之間的一�(xiàng)研究合作已經(jīng)開發(fā)出一種顯著改�(jìn)的肝臟CRISPR / Cas9基因編輯方法的傳遞機(jī)制。交付使用可生物降解的合成脂�(zhì)納米粒子,將分子編輯工具帶入�(xì)胞,精確改變�(xì)胞的遺傳密碼,效率高�(dá)90%。據(jù)研究人員稱,納米粒子是迄今為止報(bào)道的最有效的CRISPR / Cas9遞送工具之一,可以幫助克服技�(shù)障礙,使基因編輯能夠在廣泛的臨床治療�(yīng)用中�(shí)�(xiàn)�

CRISPR / Cas9基因編輯系統(tǒng)已成為發(fā)�(xiàn)�(shù)百種基因功能的強(qiáng)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�(shù)障礙。CRISPR / Cas9是一種大分子�(fù)合物,含有可以切割靶基因組序列的兩條鏈的核酸�(Cas9),以及掃描基因組以幫助核酸酶�(fā)�(xiàn)該基因組的工程化“單指導(dǎo)”RNA(sgRNA)。要編輯的特定序列。由于它是一種大的分子復(fù)合物,很難將CRISPR / Cas9直接傳遞到細(xì)胞核中,從而可以完成其工作。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,使它們�(jìn)入細(xì)胞核�
該研究中描述的脂�(zhì)納米顆粒包封編碼Cas9的信使RNA(mRNA)。一旦納米粒子的�(nèi)容物 - 包括sgRNA-被釋放到�(xì)胞中。細(xì)胞的蛋白�(zhì)制造機(jī)器接管并從mRNA模板中創(chuàng)建Cas9,完成基因編輯工具包。納米顆粒的�(dú)特特征是由包含脂肪鏈中的二硫鍵的合成脂質(zhì)制成。當(dāng)顆粒�(jìn)入細(xì)胞時(shí),細(xì)胞內(nèi)的環(huán)境破壞了二硫鍵以拆解納米顆粒,并且內(nèi)容物被快速有效地釋放到細(xì)胞中�
“我們剛開始看到用于CRISPR療法的人體臨床試�(yàn),”該研究的共同通訊作者,塔夫茨大�(xué)生物�(yī)�(xué)工程副教授喬喬兵說。“有許多疾病�(zhǎng)期以來一直難以治愈,其中CRISPR療法可以帶來新的希望 - 例如鐮狀�(xì)胞病,杜氏肌�(yíng)�(yǎng)不良癥,亨廷頓氏病,甚至許多癌癥。我們希望這一�(jìn)展將帶領(lǐng)我們邁向另一步使CRISPR成為一種有效而實(shí)用的治療方法。�
研究人員將這種新方法應(yīng)用于小鼠,尋求減少編碼PCSK9的基因的存在,其缺失與較低的LDL膽固醇相�(guān),并降低心血管疾病的�(fēng)�(xiǎn)。“脂�(zhì)納米粒子是我們見過的最有效的CRISPR / Cas9載體之一,”王明說,他也是該研究的共同通訊作者,中國(guó)科學(xué)院北京分子科�(xué)�(guó)家實(shí)�(yàn)室教授。“我們實(shí)際上可以在肝臟中�80%的效率擊倒PCSK9表達(dá),這表明治療應(yīng)用的真正前景。�