MIT研发纳米颗粒编辑基因可删除肝脏致病基因

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2018-07-0323:59:18

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MIT研发纳米颗粒编辑基因可删除肝脏致病基因，将CRISPR系统植入到纳米颗粒中编辑基因，实验中成功去除80%肝细胞中的致病基因，目前已获美国国立卫生研究院资助。

将CRISPR系统植入到纳米颗粒中编辑基因实验中成功去除80%肝细胞中的致病基因目前已获美国国立卫生研究院资助11月13日，MIT应用生物学院的副教授Daniel G. Anderson带领团队研发了一种使用纳米颗粒编辑基因的技术，并且成功在实验中去除了80%肝细胞中的致病基因，可用于治疗遗传性的肝脏疾病。这项研究的负责人Daniel G. Anderson副教授于1997年获得加州大学戴维斯分校的分子遗传学博士学位，此后进入MIT进行生物相容材料、靶向纳米粒子、神经组织等方向的研究。Anderson的研究多用于医学领域，例如使用生物材料进行药物输送的机器人，他总共发表了230多篇论文，其中一些已经获得了专利并且被生物制药公司商业化。这次Anderson在实验中的目标是治疗家族性高胆固醇血症，这是一种肝脏中基因变异导致的遗传性疾病。这种疾病常常会导致患者胆固醇偏高，进而引发各种心血管疾病。前不久FDA刚批准了两种针对这项肝脏疾病的药物，但是这种药物需要患者终生定期服用，非常麻烦。不过好在研究者早已发现导致这种疾病的致病基因，叫做Pcsk9，它能够调节胆固醇水平，上面提到FDA批准的两种药物的主要作用就是抑制Pcsk9表达。而这项实验就直接删除了该致病基因，而且一次治疗终生受用。Anderson这次使用的技术也颇具突破性，还记得我们此前介绍过的CRISPR系统吗？以及这种系统中的基因剪刀手Cas9酶吗？回顾一下，CRISPR系统就是细菌的免疫系统，因为病毒能够将自己的基因整合到细菌上，而细菌为了抵抗病毒的入侵，便进化出CRISPR系统，能够将病毒基因从自己的染色体上切除。而这其中的关键就在于一种叫做Cas9的酶，它能够起到修改基因的作用。前不久MIT的华裔教授张峰利用CRISPR系统进行基因编辑，此外还有包括加州大学伯克利分校的教授、哈佛大学的教授都在使用CRISPR系统进行基因编辑。不过此前大家多是使用灭活的细菌直接利用其CRISPR系统，像张峰就是使用灭活的酶普雷沃菌。然而这样做可能会面临的问题就是，当把这些灭活的细菌植入患者体内时，会受到人体免疫系统的攻击阻拦，有时候甚至不能达到目的地。而且一旦病人产生抗体，下次如果再使用同样的细菌就不再管用了。而Anderson同样是是利用CRISPR系统原理，只不过不需要细菌和Cas9酶，而是编码合成Cas9的RNA。他们将这种RNA植入到纳米颗粒中，然后将该纳米颗粒注射到小鼠体内，一旦RNA在小鼠体内开始表达即可自行生成Cas9，从而编辑基因组。在实验中，小鼠肝脏80%的细胞都消除了Pcsk9基因，上一次张峰教授的去除率是51%，当时在业内已经算很高的了，可见这次的80%实在是非常大的突破。同时，也未在小鼠血液中发现Pcsk9基因表达产生的蛋白质，小鼠的总胆固醇水平下降了35%。目前该项研究已经获得美国国立卫生研究院、国立癌症研究所和俄罗斯科学基金的资助。研究人员下一步将研究使用该技术解决更多的疾病，我们也希望这种技术能够早日用于临床帮助到患者。