共包装Cas9基因和Vegfa导向RNA - 黄斑病

TUhjnbcbe - 2021/6/27 20:55:00

上海医院蔡宇伽团队发明介于病毒载体与非病毒载体之间的类病毒体（virus-likeparticle,VLP）递送技术，VLP可以递送CRISPR/Cas9mRNA,实现安全和高效的体内基因编辑。该项研究成果于年01月5日发表在NatureBiomedicalEngineering杂志上。与年龄相关的黄斑变性(AMD)是视力丧失的主要原因，影响着全世界20%日益增长的老年人口。血管异常发育是湿性AMD(wAMD)的标志。CRISPR-Cas9基因组编辑可实现wAMD潜在的“一劳永逸”的治疗，并可能避免耐药性。CRISPR是一个强大的基因组编辑工具，但CRISPR核酸酶和gRNA的靶向和有效递送仍然是CRISPR用于基因治疗的关键瓶颈。理想的基因编辑递送工具需要兼具瞬时和高效的特点，以确保治疗的安全性和有效性。慢病毒载体可以高效感染几乎所有的细胞，而非病毒成分mRNA具有瞬时性的特点。蔡宇伽团队利用mRNA茎环结构与噬菌体衣壳蛋白特异识别的原理，通过病毒工程技术，将两者的优点完美的结合起来，创造了新型递送技术VLP-mRNA。

通过VLP-mRNA递送Cas9mRNA,Cas9的存在时间只有72小时。研究发现，与长时间表达Cas9的病毒系统相比，VLPmRNA可以显著降低、甚至完全避免脱靶效应。另外，VLPmRNA可以递送整个CRISPR元件（Cas9与gRNA），克服了AAV载体运载能力小的限制，甚至可以递送更大的碱基编辑工具。

研究团队利用激光诱导的小鼠黄斑变性模型，通过视网膜下腔注射的方式，发现CRISPR特异性的分布在视网膜色素上皮细胞（RPE），而RPE细胞是眼内VEGF的主要来源。VLP递送CRISPR实现了高达44%的vegfa基因敲除，降低了63%的新生血管面积。第二代测序表明VLP-mRNA未诱导出脱靶效应。

VLPmRNA在眼内，未引起免疫反应。另外，研究团队通过第三代测序，未发现明显的类似于AAV递送CRISPR引起的大片段缺失。这些实验结果有力支持了CRISPR在黄斑变性基因治疗上的临床应用潜力。综上所述，使用mLP-CRISPR敲除视网膜色素上皮细胞中的Vegfa可以显著防止wAMD的发生。蔡宇伽团队已经开发了一种用于体内高效安全基因编辑的类病毒系统。mLP-CRISPR用于体内wAMD基因治疗的有效性和安全性令人鼓舞。该技术实现了递送技术的突破，有了这样的载体，我们可以最大限度地提高基因编辑治疗的安全性，也意味着基因编辑体内治疗离临床应用无限接近。原文连接：

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