塔夫茨大学 基因编辑分子的大型复合物很难从外部应用输送到细胞中
可生物降解的脂质纳米粒将编码基因编辑分子的基因输送到细胞中。好评(0):来自视觉科学动画
com/crispr 根据最近发表在《高级材料》杂志上的一项研究，塔夫茨大学和中国科学院之间的一项研究合作已经为肝脏中的CRISPR/Cas9基因编辑方法开发了一种显著改善的传递机制
该药物使用可生物降解的合成脂质纳米粒，将分子编辑工具带入细胞，以高达90%的效率精确改变细胞的遗传密码
据研究人员称，这些纳米粒子是迄今为止报道的最有效的CRISPR/Cas9递送工具之一，有助于克服技术障碍，使基因编辑能够在广泛的临床治疗应用中发挥作用
CRISPR/ Cas9基因编辑系统已成为揭示数百个基因功能的强大研究工具，目前正被探索作为治疗各种疾病的治疗工具
然而，在它能够实际应用于临床之前，仍然存在一些技术障碍
CRISPR/Cas9是一种大分子复合物，包含一种核酸酶(Cas9)和一种工程化的“单向导”RNA (sgRNA)，前者可以切割目标基因组序列的两条链，后者可以扫描基因组以帮助核酸酶找到要编辑的特定序列
由于它是一种大分子复合物，很难将CRISPR/Cas9直接输送到细胞核中，在细胞核中它可以工作
其他人将编辑分子装入病毒、聚合物和不同类型的纳米粒子中，使它们进入细胞核，但转移的低效率限制了它们在临床应用中的用途和潜力
研究中描述的脂质纳米粒封装了编码Cas9的信使核糖核酸
一旦纳米粒子的内容物——包括小核糖核酸——被释放到细胞中
细胞的蛋白质制造机器接管并从基因模板中产生Cas9，完成基因编辑套件
纳米颗粒的一个独特特征是由脂肪链中含有二硫键的合成脂质制成
当颗粒进入细胞时，细胞内的环境破坏二硫键，使纳米颗粒分解，内含物快速有效地释放到细胞中
用生物可还原连接体配制的脂质形成包裹Cas9基因和sgRNA的纳米颗粒壁
在进入细胞后，在体外或体内，接头断裂，颗粒崩解，用于递送内容物并将mRNA翻译成活性酶，用于CRISPR/Cas9基因组编辑 “我们刚刚开始看到CRISPR疗法的人类临床试验，”该研究的合著者、塔夫茨大学生物医学工程副教授乔冰·徐说
“有许多长期以来难以治愈的疾病，CRISPR疗法可以为其带来新的希望——例如镰状细胞病、杜兴氏肌营养不良症、亨廷顿氏病，甚至许多癌症
我们希望这一进展将使我们朝着使CRISPR成为一种有效和实用的治疗方法又迈进了一步
" 研究人员将这种新方法应用于小鼠，试图减少编码PCSK9的基因的存在，这种基因的丢失与较低的低密度脂蛋白胆固醇有关，并降低心血管疾病的风险
“脂质纳米粒是我们见过的最有效的CRISPR/Cas9载体之一，”王铭说，他也是该研究的合著者和中国科学院北京分子科学国家实验室的教授
“我们实际上可以在小鼠肝脏中以80%的效率敲除PCSK9的表达，这表明了治疗应用的真正前景
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