利用病毒的技巧进入细胞
过去 12 年， CRISPR 作为基因组编辑工具和治疗试剂，可以治愈镰状细胞 细胞 疾病，并正在数十项其他临床试验中进行测试。尽管取得了这些进展，但要充分发挥 CRISPR 的潜力仍面临挑战。最大的挑战是交付——将 CRISPR 基因组编辑组件放入正确的细胞和组织中（并确保它们不会到达不需要的地方）。
在一个 PNAS发表新论文Jennifer Doudna 及其实验室的研究人员与加州大学伯克利分校的另一位教授、诺贝尔奖得主 Randy Scheckman 合作，推进了一种名为包膜递送载体 (EDV) 的潜在 CRISPR 递送系统，Doudna 实验室已经开发了该系统好几年。IGI 研究员 Eva Nogales 也是这项研究的合作者。
CRISPR 和其他基因组药物最常使用病毒载体递送到患者细胞中。病毒依靠多种技巧进入细胞，然后通常引起感染。病毒载体是已被解除毒牙的病毒，因此它们不会引起感染，但仍可以进入细胞。虽然它们是至关重要的工具，但它们也存在一些风险。最大的风险是 病毒 会引发患者的免疫反应。即使患者经过预先筛查，偶尔也会发生严重反应，甚至死亡。
- 第一代 EDV由 Doudna 实验室的研究人员 Jenny Hamilton 和 Connor Tsuchida 开发的病毒载体利用病毒潜入细胞的天然能力，利用基因工程技术获取粒子来包装 CRISPR 酶 Cas9 EDV 可以进入细胞，递送 CRISPR 组件。它们可以 经过改造，表面含有特定蛋白质或抗体，将它们引导至特定的细胞类型。
“珍妮和康纳做了很多出色的工作，展示了这些系统在依靠原生病毒机制将编辑器运送到细胞方面有多么强大，”共同第一作者 Wayne Ngo 说。“在这篇论文中，我们希望更好地了解 EDV 在分子水平上是如何工作的，并利用这些知识来改进它们。”
在这篇新论文中，Ngo 与 Doudna 实验室团队及其合作者使用了多种分子和结构生物学技术，以准确了解哪些病毒蛋白对于进入细胞和细胞核至关重要，以及 的DNA 存储。随着对每个角色的更好理解 蛋白质之后，他们能够设计出最小的 EDV——这些 EDV 中的许多病毒蛋白都被去除，只留下那些对于将 CRISPR 成分递送到细胞中至关重要的蛋白。
他们的数据显示，最小的 EDV 已经改善了编辑 效率比上一代 EDV 更高。最小 EDV 的另一个优点是，由于组件更少，制造起来更容易、更便宜。该团队目前正在测试减少病毒蛋白的数量是否也会降低有害免疫反应的风险。
这项研究的最终目的是开发可用于直接编辑患者体内细胞的疗法。目前大多数基因组疗法，如用于治疗镰状细胞病的 Casgevy 或用于治疗癌症的 CAR-T 免疫疗法，都是从患者体内取出细胞，在实验室中进行编辑，然后再放回体内。但最小 EDV 有可能直接用于患者。
Ngo 表示：“我们对于通过简单地给患者进行静脉注射来制作基因组编辑疗法的潜力感到非常兴奋。”
目前，该团队正在与加州大学旧金山分校的多个实验室合作，开发体内基因组编辑疗法。敬请期待！
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希望亨德森
