利用脂质纳米颗粒多次递送CRISPR-Cas9到多种肌肉组织中
许多难治的疾病是基因突变的结果。基因组编辑技术有望校正该突变，从而为患者提供新的治疗。然而，将该技术用于需要校正的细胞仍然是一个重大挑战。在一项新的研究中，来自日本京都大学等研究机构的研究人员报告了脂质纳米颗粒如何为治疗杜兴氏肌肉营养不良症（DMD）小鼠模型提供有效的递送手段。相关研究结果于2021年12月8日发表在Nature Communications期刊上，论文标题为“Low immunogenicity of LNP allows repeated administrations of CRISPR-Cas9 mRNA into skeletal muscle in mice”。
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健壮的作物，但大多数媒体关注的是它的医疗潜力。DMD只是科学家们预见的利用CRISPR-Cas9进行治疗的众多疾病之一。
论文通讯作者、京都大学的Akitsu Hotta博士说，“现在有治疗DMD的寡核苷酸药物，但其效果是短暂的，所以患者必须每周接受治疗。另一方面，CRISPR-Cas9的效果是持久的。”
DMD导致整个身体的肌肉渐进性萎缩。患者通常在学龄前就开始出现症状，如容易摔倒和不能跑步，并且往往在成年前就需要使用呼吸机。
对于像DMD这样的疾病，有必要靶向广泛的骨骼肌，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，但这些病毒会诱发免疫反应和抗体产生，从而阻止了进行多次注射。
脂质纳米颗粒可以防止这些反应。顾名思义，脂质纳米颗粒是直径小于0.1微米的微小颗粒，由脂质组成，在酸度的作用下改变其特性。这一特点使它们能够在细胞外保持完整，但一旦进入细胞，它们就会破裂，释放出它们的内含物，如CRISPR-Cas9，然后这种基因编辑工具就可以自由地校正基因突变。脂质纳米颗粒正被用于COVID-19 mRNA疫苗，但它们在基因组编辑治疗方面的效用仍在研究之中。Hotta一直在开发能够将基因组编辑技术递送给宿主细胞的脂质纳米颗粒。
在对几种配方进行实验后，这些作者报告了一种新型脂质纳米颗粒，它能将CRISPR-Cas9封装在它的内部并且靶向小鼠体内的肌肉细胞。
寡核苷酸药物在小鼠身上的效果在治疗后不断减弱，并在几个月后消失，与此不同的是，这项新的研究显示，用这种新的脂质纳米颗粒递送CRISPR-Cas9在肌肉中保持了持续一年以上的效果。
此外，即使通过多次肌肉注射递送这种新的脂质纳米颗粒，它的效果也很明显，而基于病毒的递送在第二次注射后未能产生效果。此外，静脉灌注脂质纳米颗粒到四肢，对多种肌肉组织有治疗益处。
Hotta指出，为了增加安全性，“CRISPR-Cas9在几天内就从体内消失了。这意味着脱靶基因组编辑的风险很小，但治疗效果持续时间很长”。
-
科技前沿
-
企业风采
