用于同时在多块肌肉中进行基因组编辑的纳米技术

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，将技术应用于需要校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AkitsuHotta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颗粒如何为治疗小鼠杜氏肌营养不良症(DMD)提供有效手段.

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健壮的作物，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，但它们的作用是短暂的，因此患者必须每周接受一次治疗。另一方面，CRISPR-Cas9的作用是持久的，”Hotta说。

DMD导致全身进行性肌肉萎缩。患者通常会在学龄前开始出现症状，例如容易跌倒和无法跑步，并且通常在成年前就戴上了呼吸器。

对于像DMD这样的疾病，有必要针对广泛的骨骼肌，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病毒来递送CRISPR-Cas9，但这些病毒会引起免疫反应和抗体的产生，从而禁止多次注射。

脂质纳米粒子可以防止这些反应。顾名思义，脂质纳米颗粒是直径小于0.1µm的微小颗粒，由脂质组成，可根据酸度改变其特性。这一特性使它们能够在细胞外保持完整，但一旦进入细胞内，它们就会破裂以释放它们的内容，例如CRISPR-Cas9，然后可以自由地纠正基因突变。脂质纳米粒子正被用于疫苗，但它们在基因组编辑治疗中的效用仍在研究中。作为T-CiRA联合研究计划的一部分，Hotta一直在开发可以将基因组编辑技术传递给细胞的脂质纳米颗粒。

在对几种配方进行试验后，该研究报告了一种新型脂质纳米颗粒，该颗粒将CRISPR-Cas9封装在内部并靶向小鼠的肌肉细胞。

与寡核苷酸药物不同，寡核苷酸药物在治疗后对小鼠的作用不断减弱并在几个月后消失，该研究表明，使用新的脂质纳米颗粒传递CRISPR-Cas9对肌肉的持续作用持续了一年以上。

此外，即使通过多次肌肉注射递送颗粒，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，静脉灌注脂质纳米颗粒到四肢对多个肌肉组织有治疗作用。

为了增加安全性，Hotta指出，“CRISPR-Cas9在几天内从体内消失。这意味着脱靶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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