基因组编辑开辟新场地：“基因魔剪”首次进驻成体血管上皮细胞

被称为“基因魔剪”的CRISPR基因编辑技术问世以来，为生物医学的发展带来了许多创新。然而，递送一直是CRISPR技术用于治疗的主要挑战之一，也就是怎么把核酸酶和向导RNA有效且安全地送到需要治疗的细胞里面。

日前，美国西北大学医学院、Stanley Manne儿童研究所的Youyang Zhao教授带领研究团队在Cell Reports期刊发文，报告了一项新的递送技术。研究人员开发了一种独特的纳米颗粒，以此为载体将CRISPR-Cas9在内的基因组编辑工具送入血管内皮细胞，也就是形成血管内壁的细胞。

研究机构的新闻指出，由于通常以病毒载体递送CRISPR-Cas9的方法并不适用于这类细胞，新技术让基因组编辑首次触达了血管内皮细胞。

研究人员采用可生物降解材料制备生产的这种纳米颗粒，靶向血管系统，在肝脏中没有特异性富集。

▲用于质粒DNA递送的PP/PEI纳米颗粒的制备方法示意图（图片来源：参考资料[1]）

在这篇论文中，研究人员在小鼠模型中验证了新的递送技术。携带CRISPR-Cas9质粒DNA的纳米颗粒通过静脉注射到成年小鼠体内。注射一次，5~7天后可以观察到，心肺血管内皮细胞中的目标蛋白质降低了约80%，表型与基因敲除小鼠相似。

▲研究示意图：（图片来源：参考资料[1]）

Zhao教授介绍，利用这种纳米颗粒，可以引入基因来抑制血管损伤、促进血管修复，纠正基因突变，以及打开或关闭特定的基因，以便恢复血管内皮细胞的正常功能。

而内皮功能障碍是许多疾病的根源，包括冠状动脉疾病、卒中、支气管肺发育不良和肺动脉高压等。

注：原文有删减

参考资料：

[1] Xianming Zhang et al., (2022) Robust genome editing in adult vascular endothelium by nanoparticle delivery of CRISPR-Cas9 plasmid DNA. Cell Reports Doi: https://doi.org/10.1016/j.celrep.2021.110196

[2] First time genome editing made possible on cells lining blood vessel walls. Retrieved Jan. 5, 2022 from https://www.eurekalert.org/news-releases/939056