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重磅!科学家开发新型类病毒载体,安全高效进行体内基因编辑
时间:2022-02-24 11:29:32  作者:lfy  来源:梅斯医学
再生医学网获悉,近日,刘如谦(David Liu)团队在国际顶尖学术期刊Cell发表了题为:Engineered virus-like particles for efficient in vivo delivery of therapeutic proteins的研究论文。
  在过去很长一段时间内,临床医学对于罕见疾病的治疗方法并不多,这也令许多罕见病患者不得不抱憾离世。万幸的是,随着基因编辑技术的问世以及在临床医学上的应用,彻底扭转了这一局面。无数罕见病患者通过基因编辑技术重新获得了健康。但是需要指出的是,基因编辑技术绝非“灵丹妙药”,其本身也存在一定的局限与难关,正在等待科研人员攻克。

  再生医学网获悉,近日,刘如谦(David Liu)团队在国际顶尖学术期刊Cell发表了题为:Engineered virus-like particles for efficient in vivo delivery of therapeutic proteins的研究论文。
  刘如谦团队开发了一种工程化类病毒颗粒(Engineered virus-like particles,eVLP),能够克服蛋白复合物递送的多个瓶颈:
  1)eVLP是无DNA的,直接递送基因编辑器的核糖核蛋白(RNP),且脱靶性最小;
  2)eVLP递送的碱基编辑对小鼠肝脏63%的细胞进行了有效编辑,将血清中PCSK9水平降低了78%;
  3)eVLP递送的碱基编辑改善了遗传性失明小鼠模型的视觉。
  将基因编辑组分以核糖核蛋白(RNP)的形式在体内递送,相比于直接递送核酸,更具安全性优势。
  在这项研究中,刘如谦团队开发了工程化的无DNA类病毒颗粒(eVLP),这种类病毒颗粒,是在逆转录病毒的基础上做了大量改造和优化,以克服包装、递送和释放中的瓶颈,这篇论文中的是第四代eVLP,可以有效包装和递送碱基编辑器和CRISPR-Cas9的核糖核蛋白(RNP)形式。能够在人类细胞、小鼠原代细胞和多种小鼠器官和组织(肝脏、大脑、眼睛)中进行有效的基因编辑。
  在eVLP中,通过使用不同的糖蛋白,可以改变它们的细胞和器官靶向性。将eVLP单次注射到小鼠体内,可以在不同的器官上进行有效的基因编辑。
  刘如谦团队使用eVLP递送了碱基编辑器(Base Editor)的核糖核蛋白(RNP),能够成功编辑63%的小鼠肝脏细胞,并将血清中PCSK9蛋白的水平降低78%。PCSK9基因表达的PCSK9蛋白能够与与肝细胞表面的LDL受体(LDL-R)结合,使LDL-R降解,从而升高血浆中低密度脂蛋白胆固醇水平。降低PCSK9基因的表达或抑制PCSK9蛋白与LDL-R的结合,就能降低血浆中低密度脂蛋白胆固醇水平,从而预防心血管疾病的发生。
  刘如谦团队还对人类先天性黑蒙症小鼠模型进行了验证,实验结果显示,eVLP递送的碱基编辑器(Base Editor)的核糖核蛋白(RNP)能够有效修复这种遗传性失明小鼠模型中的基因突变位点,并部分恢复小鼠的视力。
  此外,刘如谦团队还对eVLP递送的体外和体内基因编辑的DNA水平和RNA水平的脱靶情况进行了检测,检测结果显示,无论是DNA还是RNA水平,几乎都没有检测到脱靶,相比使用AAV病毒或质粒载体递送优势明显。
  总的来说,这些研究结果表明,工程化类病毒颗粒(eVLP)可作为一种有潜力的治疗性大分子递送载体,它结合了病毒和非病毒递送的关键优势,能够将基因编辑工具递送到细胞和器官,实现高效基因编辑,且具有最低的脱靶效应,安全性很高。
  在基因编辑技术中,递送载体输送效果是否理想,直接关乎到基因编辑的整体效果。对此,再生医学网表示,该项研究成果的问世,昭示着递送载体迎来“自我革新”时代,势必将推动基因编辑技术的整体发展,从而让更多患者能够从中受益。
关键字:基因编辑,刘如谦,碱基编辑
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