時(shí)間：2022-10-12 熱度：

以CRISPR/Cas9為基礎(chǔ)的基因編輯技術(shù)在基因治療領(lǐng)域的一系列應(yīng)用都展現(xiàn)出極大的應(yīng)用前景，如血液病、腫瘤和其他遺傳疾病。CRISPR/Cas9在多種類(lèi)型的細(xì)胞和組織中都具有高效、精確的基因編輯能力，目前，CRISPR/Cas9用于人體治療主要有兩種方式。

 

一種是體外基因編輯，類(lèi)似于CAR-T，先將細(xì)胞從人體取出，在體外進(jìn)行基因編輯后，重新輸回患者體內(nèi)。目前有多項(xiàng)臨床研究將CRISPR-Cas9技術(shù)應(yīng)用于體外靶細(xì)胞的基因編輯，對(duì)其進(jìn)行基因改造后重新輸注回患者體內(nèi)，以幫助患者識(shí)別和抗擊癌癥。另一種為體內(nèi)基因編輯，通過(guò)靜脈給藥利用載體將CRISPR/Cas9基因編輯系統(tǒng)直接遞送至病變部位或需要靶向的器官，可直接改造人體內(nèi)的病變基因，達(dá)到治療的效果。

 

基因編輯技術(shù)的臨床轉(zhuǎn)化研究將推動(dòng)個(gè)性化醫(yī)療的快速發(fā)展。對(duì)于體外基因編輯，研發(fā)人員可以通過(guò)特定的技術(shù)，識(shí)別脫靶細(xì)胞與正常細(xì)胞，所以目前體外基因編輯的臨床試驗(yàn)進(jìn)展較快；但體內(nèi)基因編輯需要直接靶向組織和器官，針對(duì)及應(yīng)用廣泛的疾。枰媼俑蟮奶粽健

 

慢病毒載體免疫原性低、基因容量大、對(duì)分裂期和非分裂期細(xì)胞均可進(jìn)行基因整合、且具有生物安全性等優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為是有效的基因編輯系統(tǒng)遞送載體之一。近年來(lái)，細(xì)胞外泌體與病毒樣顆粒已成為CRISPR/Cas9系統(tǒng)遞送的新興方法。CRISPR-Cas9作為20世紀(jì)90年代初發(fā)現(xiàn)的基因編輯技術(shù)，目前仍然是一項(xiàng)非常新穎的核心技術(shù)，除了存在“脫靶”的主要問(wèn)題外，還有許多的技術(shù)難點(diǎn)尚未突破，尤其是臨床應(yīng)用的靶向性、有效性和安全性依然是科學(xué)家關(guān)注和爭(zhēng)論的焦點(diǎn)。下面就一起來(lái)了解慢病毒載體和CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù)的結(jié)合是如何應(yīng)用于疾病治療的基礎(chǔ)研究。

案例1——慢病毒＆癌細(xì)胞精準(zhǔn)殺傷

i?CRISPR: a personalized cancer therapy strategy through cutting cancer?specific mutations
作者單位：海軍軍醫(yī)大學(xué)
IF:41.44 
 

研究提出的“i-CRISPR”策略，就是根據(jù)癌細(xì)胞的DNA序列，定制且導(dǎo)入僅能切割癌細(xì)胞DNA的CRISPR-Cas9系統(tǒng)——“癌細(xì)胞CRISPR剪刀”，造成癌細(xì)胞中DNA斷裂；同時(shí)添加DNA損傷修復(fù)抑制劑(DNA damage repair inhibitor, DSBRi)，使癌細(xì)胞中斷裂的DNA無(wú)法修復(fù)，導(dǎo)致細(xì)胞死亡。DNA損傷修復(fù)抑制劑就是“i-CIRSPR”策略中的“i”，切割癌細(xì)胞DNA的“癌細(xì)胞CRISPR剪刀”就是“i-CIRSPR”策略中的“CRISPR”。由于正常細(xì)胞中不含有可被“癌細(xì)胞CRISPR剪刀”切割的位點(diǎn)，因此其DNA不會(huì)被切割，也不會(huì)受到嚴(yán)重?fù)p傷。如此，這種“i-CRISPR”策略有望實(shí)現(xiàn)既能特異性殺傷癌細(xì)胞又不會(huì)對(duì)正常細(xì)胞造成明顯損傷的效果，該策略為腫瘤的精準(zhǔn)治療提供了新的治療思路。

 

 

★模型種類(lèi)：HepG2（肝癌）細(xì)胞和DU145（前列腺癌）細(xì)胞、類(lèi)器官、PDX模型

 

九游會(huì)j9生物有幸提供實(shí)驗(yàn)中使用的病毒包裝服務(wù)

案例2——慢病毒＆高效包裝Cas9/sgRNA

Delivering Cas9/sgRNA ribonucleoprotein (RNP) by lentiviral capsid-based bionanoparticles for efficient ‘hit-and-run’ genome editing
作者單位：安徽師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院
IF:19.16 

CRISPR/Cas9機(jī)制的瞬時(shí)表達(dá)不僅可降低脫靶活性導(dǎo)致的突變風(fēng)險(xiǎn)，還可降低對(duì)Cas9蛋白可能產(chǎn)生的免疫應(yīng)答。該研究開(kāi)發(fā)的一種系統(tǒng)，通過(guò)適配子和適配子結(jié)合蛋白(ABP)之間的特異性相互作用，可以在每個(gè)慢病毒樣顆粒(LVLP)中包裝多達(dá)100個(gè)拷貝的Cas9 mRNA，在此基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)了一種基于慢病毒衣殼的生物納米顆粒系統(tǒng)，可以高效包裝Cas9/sgRNA核糖核蛋白(RNP)。九游會(huì)j9的研究表明，用com適配子取代sgRNA支架的Tetra-loop保留了sgRNA的功能，并且com-修飾的sgRNA可以通過(guò)ABP與適配子、sgRNA與Cas9蛋白之間的特異性相互作用，將Cas9/sgRNA RNP包裝成慢病毒樣顆粒。這些RNP納米粒子在不同細(xì)胞的不同靶點(diǎn)上產(chǎn)生了插入缺失，其效率與Cas9 mRNA LVLPs相似或更好。Cas9/sgRNA RNP系統(tǒng)作用快速、脫靶率較低，并使遞送更方便和高效，可用于Cas9瞬時(shí)表達(dá)和高效的基因組編輯。

 

 

★細(xì)胞類(lèi)型：人類(lèi)淋巴母細(xì)胞

 

九游會(huì)j9生物可提供本文所涉及的Cas9/sgRNA及慢病毒包裝服務(wù)

案例3——慢病毒＆體內(nèi)靶向遞送

Systemic delivery of CRISPR/Cas9 to hepatic tumors for cancer treatment using altered tropism of lentiviral vector
作者單位：Scripps Korea Antibody Institute
IF:15.342 

由于缺乏有效的體內(nèi)遞送載體，CRISPR/Cas9核酸酶的治療應(yīng)用仍然是一個(gè)挑戰(zhàn)。本文評(píng)估了用丙型肝炎病毒(HCV)/E1E2包膜糖蛋白改造的假型慢病毒載體系統(tǒng)在體內(nèi)遞送CRISPR/Cas9到肝腫瘤的能力。研究表明E1E2假型慢病毒載體可以通過(guò)其與細(xì)胞受體之間的特異性相互作用選擇性地將針對(duì)蛋白紡絲蛋白(KSP)的Cas9和sgRNA遞送到小鼠的原位Huh7腫瘤中。這種特定的遞送導(dǎo)致KSP基因的有效斷裂，抑制腫瘤生長(zhǎng)。此外，研究證明了E1E2假型慢病毒載體因其在人血清中穩(wěn)定、細(xì)胞靶向特異性強(qiáng)、固有免疫反應(yīng)低的特點(diǎn)，更適合作為CRISPR/Cas9的遞送系統(tǒng)，用于癌癥治療。

 

 

★小鼠品系：Balb/c裸鼠（4周齡，雌性）

 

九游會(huì)j9生物可提供本文所涉及的靶基因sgRNA設(shè)計(jì)及慢病毒包裝服務(wù)

案例4——外泌體＆體內(nèi)靶向遞送

Exosome-mediated delivery of Cas9 ribonucleoprotein complexes for tissue-specific gene therapy of liver diseases
作者單位：浙江大學(xué)
IF:14.957 

CRISPR-Cas9基因編輯技術(shù)已成為一種強(qiáng)大的治療技術(shù)，但缺乏安全高效的體內(nèi)遞送系統(tǒng)，尤其是組織特異性載體，限制了其在臨床中的廣泛應(yīng)用。Cas9核糖核蛋白(RNP)的體內(nèi)遞送具有一定優(yōu)勢(shì)，然而，較大的Cas9 RNP超出了目前可用的遞送載體的裝載能力。本研究開(kāi)發(fā)了一種新的基因組編輯遞送系統(tǒng)，命名為外泌體-RNP，該系統(tǒng)通過(guò)電穿孔將Cas9 RNP裝載到從肝星狀細(xì)胞分離純化的外泌體中。在體外，外泌體-RNP促進(jìn)了RNP有效的胞質(zhì)遞送，而在體內(nèi)則特異性地聚集在肝組織中。外泌體-RNP通過(guò)分別靶向p53上調(diào)凋亡調(diào)節(jié)因子(PUMA)、細(xì)胞周期蛋白E1 (CcnE1)和K(賴(lài)氨酸)乙酰轉(zhuǎn)移酶5 (KAT5)等分子，在急性肝損傷、慢性肝纖維化和肝癌小鼠模型中顯示出強(qiáng)大的治療潛力。外泌體-RNP為肝臟疾病的精準(zhǔn)組織特異性基因治療提供了可行的平臺(tái)。

 

 

九游會(huì)j9生物可提供本文所涉及的外泌體及CRISPR-Cas9技術(shù)相關(guān)的服務(wù)

九游會(huì)j9生物腫瘤研究整體或定制化服務(wù)
 

 

九游會(huì)j9生物常用文庫(kù)列表
 

 

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感恩回。黃頻準(zhǔn)