新的研究表明，病毒样颗粒可以帮助将尖端的 CRISPR 疗法输送到特定细胞。
在今天发表的新作品中 细胞的报告，IGI 创始人 Jennifer Doudna 和 IGI 人类健康总监 Alex Marson 及其团队展示了病毒样颗粒如何为特定人群提供基因组编辑工具。 细胞. XNUMX 月，共同第一作者 Jenny Hamilton 和 Connor Tsuchida 与 IGI 科学作家 Hope Henderson 讨论了这些发现及其对开发下一代的意义。 CRISPR 疗法。
你论文的主要思想是什么？
珍妮： 已经建立了依赖 CRISPR 的惊人疾病治疗方案-Cas9 基因组编辑 工具，但能够提供这些工具以便它们能够有效和安全地发挥治疗作用仍然是一个重大挑战。 一些交付策略依赖于 病毒 一些策略使用非病毒传递。 我们在这里所做的是将病毒的真正优点和非病毒选项的真正优点结合起来，并将它们组合在一起，称为 病毒- 类似粒子。
CRISPR 交付的最大挑战是什么？
康纳： Jenny 和我都对在人类中专门使用 CRISPR 作为一种疗法最感兴趣。 交付的真正大挑战之一是特异性：获得 基因组- 编辑工具 只是 到要编辑的单元格。仅对需要编辑的单元格进行编辑可降低风险 不中 对非预期组织或器官的影响。 病毒样颗粒确实具有这种特异性。
珍妮： 一旦 CRISPR-Cas9 分子进入正确的细胞，您还必须考虑击中正确的细胞 的DNA 目标而不是击中基因组内的其他位点。 目前，在体内传递 CRISPR-Cas9 工具的主要方法需要在 DNA 中对它们的指令进行编码，封装在一个 腺相关病毒. 当它进入细胞内部时，细胞会使用 DNA 指令来制作您的编辑器和 向导RNA 不断。 它会非常擅长进行您想要的更改，但您将更有可能进行脱靶编辑，因为编辑组件始终存在。
Connor 和我对这项新工作感到非常兴奋，因为不是提供基因指令来制作 Cas9 和指南 RNA 顺序，我们实际上是在交付已经制造的 蛋白质 并引导病毒样颗粒内部。 它完成它的工作，然后在几天内从细胞中清除。 其他人已经表明，使用 Cas9-guide RNA 复合物可以最大限度地减少不需要的脱靶编辑。 正因为如此，我们认为与不断制作编辑器组件的策略相比，我们可以通过使用类病毒粒子来减少脱靶编辑。
病毒和病毒样颗粒有什么区别？
康纳： 需要了解的重要一点是，病毒有两部分：您可以将其视为外壳的外膜，以及该外壳内的货物。 外壳具有帮助病毒进入特定类型细胞的组件——这是我们在这里选择的部分。 病毒内部的货物是病毒基因组，使病毒复制，并可能对您造成伤害。 我们的病毒样颗粒缺乏病毒复制所需的指令。
我们使用来自 HIV 的蛋白质来制造我们的病毒样颗粒。 HIV 非常擅长进入一种称为 CD4 的特定类型的免疫细胞 T细胞. 我们使用它的一部分外壳进入这些细胞，但只是外壳，没有病毒货物。 在我们的案例中，运送的货物是 Cas9，并且没有病毒基因组，因此我们的病毒样颗粒不会在体内复制。 当您提到 HIV 时，人们可能会感到有些犹豫，这是可以理解的，但是通过这种方法不可能感染 HIV。
您如何处理新研究中的病毒样颗粒？
珍妮： 这是我们制造看起来像一种病毒或另一种病毒的病毒样颗粒的概念的第一个证明，以利用病毒进入特定类型细胞的天然能力。 正如康纳所说，我们创造了外表看起来像艾滋病毒的颗粒。 HIV 进入一种称为辅助 T 细胞的免疫细胞。 我们表明，在混合免疫细胞群中，我们可以使用这些病毒样颗粒专门编辑辅助 T 细胞，而不是编辑其他类型的免疫细胞。
我们在使用人类免疫细胞的试管中进行了这项工作，但没有理由认为它在体内会有任何不同。 我们的下一个实验将在老鼠身上进行试验，免疫细胞在血液系统中循环。
这确实令人兴奋和重要的一个原因是 T 细胞被用作对抗 癌症. 您可能听说过 CAR-T 细胞。 通过 CAR-T 疗法，T 细胞被取出体外并用基因组工具重新编程，以便它们攻击癌细胞。 现在这是一个漫长而昂贵的过程——抽取血液，过滤掉 T 细胞，编辑它们，然后把它们放回去。我们认为我们的病毒样颗粒可以通过简单地给患者治疗来实际制造 CAR-T 细胞注射或静脉注射。 这会更快、更便宜、更容易。
是否可以使用其他种类的病毒样颗粒将 CRISPR 导入其他种类的细胞？
康纳： 当然是。 有许多天然存在的病毒非常擅长进入特定类型的细胞。 例如，狂犬病病毒非常擅长感染神经元细胞。 因此，如果我们想为神经元提供 CRISPR 疗法，我们或许可以利用狂犬病病毒外壳中的一些蛋白质进入这些细胞。 也有很多研究使用抗体或其他工程分子与特定类型的细胞结合来指导物品的递送。 通过这些方法，身体中的任何细胞类型都可能成为特定目标。
