这项由Rotello、Mout及其同事开发的新递送系统包括一种工程化的Cas9蛋白(Cas9En)以及纳米颗粒载体——金纳米颗粒。Rotello说道:“通过合理地调节Cas9En蛋白和金纳米颗粒之间的相互作用,我们成功地构建了这种药物输送载体,这个载体可以携载Cas9蛋白及sgRNA,当它与细胞膜接触时,可以直接与细胞膜融合,然后将Cas9-sgRNA直接释放到细胞质中。”
“Cas9蛋白具有一段核引导序列,可以引导蛋白进入细胞核。”他补充道,“我们将Cas9蛋白和sgRNA直接输送到了细胞核中,它们不会滞留在内涵体或者溶酶体等细胞器中,我们通过复杂的显微成像技术实时观察并确认了这个输送过程。”
Mout及其同事解释说他们现在可以将Cas9-sgRNA输送到培养的90%的细胞中,基因编辑效率约为30%。“和其他输送方法相比,90%的胞质/核输送効率是相当高的。”Mout指出。
研究人员相信这个输送平台还可以用其他的纳米颗粒组建,如高分子纳米颗粒、脂质体及自组装肽等。Rotello说道:“现在我们已经在培养皿细胞中达到了较高的基因编辑效率,接下来我们将在临床前动物模型中进行基因编辑。我们也有兴趣将这项技术用于细胞过继治疗,我们可以从病人身上分离出不正常细胞,然后在实验室采用CRISPR进行修正,后再回输到病人体内。”
除了基因编辑之外,这种新的输送体系还具有其他用处,如生物学和医学中的一个重要问题就是细胞内DNA和RNA的追踪,而近CRISPR已经开始在这方面有所应用。Rotello实验室的另一名研究人员Moumita Ray说道:“我们的新方法可以准确地监控Cas9蛋白在细胞内的运动,这将为基因组研究创造新的机会。”
原文出处
Over coming hurdles in CRISPR gene editing to improve treatment
https://phys.org/news/2017-02-hurdles-crispr-gene-treatment.html
研究原文
Direct Cytosolic Delivery of CRISPR/Cas9-Ribonucleoprotein for Efficient Gene Editing