解讀!科學家開發出一種安全更具靶向性的方法來運輸CRISPR基因療法!

2020年11月29日 訊 /生物谷BIOON/ --近日，一篇發表在國際雜誌ACS applied Materials & Interfaces上題為「Spatial and Temporal Control of CRISPR-Cas9-Mediated Gene Editing Delivered via a Light-Triggered Liposome System」的研究報告中，來自新南威爾斯大學等機構的科學家們通過研究揭示了一種安全且更具靶向性的方法來運輸CRISPR基因療法，研究者指出，這種光激活的脂質體能夠幫助運輸CRISPR基因療法，而且相比當前方法而言，這種方法更加安全且直接。

研究者發現，通常在藥理學中用於包裹藥物或基因的脂質體能被光記過從而在機體特定部位釋放「貨物」；本文研究是研究人員在細胞系和動物模型中得到的結果，後期他們還需要進一步研究來檢測並在人類機體中證實這種方法的可靠性。截至目前為止，CRISPR基因療法已經能夠使用CRISPR分子裝載的病毒在機體中移動來尋找靶向細胞了。儘管該技術被證明具有革命性的意義，但由於其存在潛在的不良免疫反應和毒性效應，使用病毒作為載體似乎並不太理想。

脂質體是較為安全的選擇

在這項最新研究中，研究人員展示了他們如何使用一種良性的載體來攜帶CRISPR分子，同時他們還利用了一種特殊的方法將其運輸到機體的特定部位。研究者Wei Deng說道，我們所使用的脂質體是一種與細胞膜材料非常相似的脂質分子的球狀納米結構，其能夠攜帶CRISPR分子至機體的靶向位點；如今脂質體作為一種極其有效的藥物運輸系統得到了很好的證實，這些脂質體分子的製備相對簡單一些，其能被填充到適當的藥物中，隨後被注射到體內。

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由於脂質體是最常見且最成熟的藥物運輸載體，因此其要比病毒安全得多；CRISPR傳統的運輸載體基於病毒，但其又會產生自身的問題，因為研究人員很難預測患者對病毒所產生的反應，但在找到了一種更安全的載體來運輸CRISPR貨物後，研究人員面臨的挑戰是如何確保這些基因拼接的分子如何在正確的時間找到正確的目標，他們發現，答案就是光。與傳統的基於脂質體的運輸系統不同的是，研究人員所使用的脂質體能在光照下被開啟，當光照射到脂質體上時，其能被立即破壞並釋放整個有效的「負荷」。

利用細胞系和動物模型進行研究後研究者發現，當脂質體被LED光照射誘發時，其會釋放出CRISPR內容物，隨後這些內容物就會尋找其感興趣的基因，研究者Deng表示，這種光能夠激活脂質體至皮膚表面以下一釐米的地方。

那麼如果問題區域是深層腫瘤呢？研究者表示，未來研究中他們將會使用X射線來達到相同的效果。他們希望能在深度超過一釐米的深層組織中進行CRISPR運輸的X射線觸發過程；此前研究結果表明脂質體能被X射線所觸發；CRISPR技術在醫學研究中給研究人員帶來了極大的希望，尤其是在癌症研究領域；化療在摧毀癌細胞方面很有優勢，但由於其並沒有針對性，因此其最終會損傷正常健康的細胞。CRISPR技術為來發新型靶向性、基因和細胞療法提供了一種非常有潛力的工具，其所產生的結局將會在很大程度上隨著所需的運輸系統而增加，在這種情況下研究人員進行相關研究就提供了這樣一種系統。

後期研究人員表示，他們還非常感興趣研究揭示X射線如何用來運輸CRISPR基因拼接分子用於進行深度的癌症治療；通過使用X射線來代替光，研究人員還需要尋找一種合適的動物模型，並將該技術轉化為治療乳腺癌等癌症的療法，目前研究人員希望能夠找到合適的合作者共同開展這項研究。（生物谷Bioon.com）

參考資料：

【1】Yagiz Alp Aksoy， Biyao Yang， Wenjie Chen， et al. Spatial and Temporal Control of CRISPR-Cas9-Mediated Gene Editing Delivered via a Light-Triggered Liposome System， ACS applied Materials & Interfaces (2020). DOI： 10.1021/acsami.0c16380

【2】Researchers show safer， more targeted way to deliver CRISPR gene therapy

by Lachlan Gilbert， University of New South Wales