[科普中國]-不用病毒，納米顆粒也能遞送CRISPR“剪刀”

英國《自然·生物醫(yī)學(xué)工程》雜志日前在線發(fā)表的一篇論文，介紹了通過納米顆粒而非病毒來遞送CRISPR基因組編輯分子的方法。實驗中，美國科學(xué)家利用這種非病毒遞送方法，有效糾正了引起小鼠杜氏肌營養(yǎng)不良癥的遺傳突變。

CRISPR被稱為“生物科學(xué)領(lǐng)域的游戲規(guī)則改變者”，現(xiàn)已發(fā)展成為該領(lǐng)域最炙手可熱的研究工具之一。以往研究表明，通過介入，CRISPR能使基因組更有效地產(chǎn)生變化或突變，效率比既往基因編輯技術(shù)更高。目前，CRISPR技術(shù)在醫(yī)療健康方面的應(yīng)用潛力，取決于將三種DNA編輯組件——Cas9 DNA剪切酶、向?qū)NA以及待插入基因組的DNA供體有效遞送至特定的靶細(xì)胞。病毒可用來轉(zhuǎn)運這些分子，但是存在安全隱患，運量也有限，更重要的是，其會降低CRISPR組件的編輯效率。

此次，美國加州大學(xué)伯克利分校科學(xué)家尼仁·穆希、艾琳娜·康柏及其同事通過研究表明，CRISPR組件可被包裝在單個納米金粒子周圍，然后包裹在保護(hù)性聚合物內(nèi)。該納米粒子可以將CRISPR組件有效遞送至各種不同細(xì)胞內(nèi)，即是說，一種有效的非病毒CRISPR遞送機(jī)制出現(xiàn)。

他們的實驗同時表明，基因編輯通過同源介導(dǎo)的雙鏈DNA修復(fù)（修復(fù)由Cas9 DNA剪切酶造成的DNA雙鏈斷裂的最準(zhǔn)確機(jī)制）進(jìn)行，而且作為實驗對象的杜氏肌營養(yǎng)不良癥小鼠，其肌肉組織內(nèi)的脫靶編輯已降到最低。杜氏肌營養(yǎng)不良癥是一種X染色體隱性遺傳疾病，病患會因骨骼肌不斷退化而出現(xiàn)肌肉無力或萎縮，導(dǎo)致不便行走，醫(yī)學(xué)界尚無有效療法。

總編輯圈點

如何將用于基因編輯的Cas9蛋白和向?qū)NA有效運送到特定靶細(xì)胞，一直是CRISPR/Cas9技術(shù)有效性的關(guān)鍵挑戰(zhàn)之一。用病毒當(dāng)成運輸載體的問題在于，Cas9完成切割任務(wù)后，細(xì)胞仍會繼續(xù)生產(chǎn)此種蛋白。其實，科學(xué)家們一直在尋找替代運輸工具，如今有所突破，希望就寄托在純金納米顆粒上?，F(xiàn)在看來，它表現(xiàn)不錯，用它來遞送基因編輯分子，同樣在小鼠身上糾正了引起病癥的遺傳突變。確實，在CRISPR這一充滿活力的領(lǐng)域，你總可以期待各種新突破，而且，它常常會比你期待的更快到來。