由京都大学提供
无花果
1: LNP介导的Luc-mRNA或CRISPR-Cas9 mRNA/sgRNA递送至肌肉组织
LNP-克里斯普示意图
Luc mRNA或Cas9 mRNA/sgRNA被封装到LNP，由TCL053、DPPC(二棕榈酰磷脂酰胆碱)、聚乙二醇-DMG(聚乙二醇-二肉豆蔻酰甘油)和胆固醇组成
新合成的可电离脂质TCL053的化学结构
c肌肉注射AAV2-Luc (1 × 108、1 × 109或1 × 1010 v)后C57BL/6J小鼠的代表性生物发光图像
g
，载体基因组)或LNP-吕克基因(1或10微克基因)
用AAV2-Luc (d)或LNP-Luc mRNA (e)处理的C57BL/6J小鼠骨骼肌中生物发光信号的定量
随着时间的推移，重复检查相同的小鼠(每组3只小鼠)
每只鼠标将总通量数据(P1，每秒光子数)绘制为一条线
信用:DOI: 10
1038/s 1467-021-26714-w 许多疑难杂症是基因突变的结果
基因组编辑技术有望纠正突变，从而为患者提供新的治疗方法
然而，将技术应用于需要矫正的细胞仍然是一个重大挑战
作为T-CiRA联合研究计划的一部分，由CiRA初级副教授Akitsu Hotta领导并与武田制药有限公司合作的一项新研究报告了脂质纳米粒如何为治疗小鼠杜氏肌营养不良症(DMD)提供有效的递送手段
去年授予CRISPR-Cas9发现者的诺贝尔化学奖巩固了基因组编辑技术的影响
虽然CRISPR-Cas9可以应用于农业和畜牧业，以获得更有营养的食物和强健的作物，但大多数媒体关注的是它的医疗潜力
DMD只是研究人员预见使用CRISPR-Cas9治疗的众多疾病之一
“寡核苷酸药物现在可用于DMD，但其效果是短暂的，因此患者必须每周接受治疗
另一方面，CRISPR-Cas9的效果是持久的，”Hotta说
DMD导致全身进行性肌肉萎缩
患者通常开始出现症状，如容易摔倒和学龄前不能跑步，成年前通常戴着呼吸器
对于像DMD这样的疾病，有必要针对大范围的骨骼肌，这意味着多次注射很重要
目前研究的递送系统利用非致病性病毒来递送CRISPR-Cas9，但是这些病毒诱导免疫反应和抗体的产生，这禁止多次注射
脂质纳米粒可以防止这些反应
顾名思义，脂质纳米粒是小于0的微小颗粒
直径1米，由响应酸性而改变其性质的脂质组成
这一特性使它们在细胞外保持完整，但一旦进入细胞，它们就会破裂释放其内含物，如CRISPR-Cas9，然后CRISPR-Cas9可以自由纠正基因突变
脂质纳米颗粒正被用于新冠肺炎疫苗，但其用于基因组编辑治疗的效用仍在研究中
作为T-CiRA联合研究计划的一部分，Hotta一直在开发能够向细胞传递基因组编辑技术的脂质纳米颗粒
在对几种配方进行实验后，该研究报告了一种新型脂质纳米颗粒，它将CRISPR-Cas9包裹在小鼠体内，并靶向小鼠的肌肉细胞
与寡核苷酸药物不同，寡核苷酸药物在小鼠中的作用在治疗后不断减弱，几个月后消失，研究表明，用新的脂质纳米粒递送CRISPR-Cas9在肌肉中保持了持续超过一年的持续效果
此外，即使在多次肌内注射递送颗粒时，效果也很明显，而基于病毒的递送在第二次注射后没有效果
此外，静脉内灌注脂质纳米颗粒到四肢对多种肌肉组织有治疗益处
除了安全性，Hotta指出，“CRISPR-Cas9在几天内就从体内消失了
这意味着偏离目标基因组编辑的风险很小，但治疗效果会持续很长时间
"
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