CRISPR 基因編輯技術號稱基因剪刀，其具有低脫靶效應（target-off）的優點，被廣泛用於許多疾病的基因治療領域，包含眼疾、肝病等等。但是其發展的一大困境是編輯蛋白體積過大，導致難以傳送到目標細胞或組織。
史丹佛大學（Standford University）團隊最新發表於《Molecular Cell》研究，提出改良的 CasMINI 編輯系統。CasMINI 運用的編輯蛋白 Cas12f 由 400-700 個胺基酸組成，和一般 CRISPR 系統中 Cas9 或 Cas12a 相比，胺基酸序列長度縮短了一半，具有能夠精準傳送到目標細胞的潛力。
來自古菌的迷你編輯蛋白，改造後可在哺乳類細胞內作用
CasMINI 運用的編輯蛋白 Cas12f（Cas 14）是從古菌（archaea）中分離出來的，Cas12f 和許多來自古菌的蛋白一樣，若未經修飾無法在哺乳類細胞中正常運作。原因是因為哺乳類 DNA 相較微生物 DNA 複雜，因此使得 Cas12f 難以標靶到目標細胞基因。
因此該研究團隊透過電腦預測結合生物工程改造，選定了 Cas12f 蛋白 40 個改造位點，使其能夠與標靶人體細胞，並且會將所帶有的綠色螢光蛋白（green fluorescent protein, GFP）嵌入目標細胞，一旦成功編輯人體細胞，人體細胞就會發出螢光綠色。
結果顯示， Cas12f 編輯蛋白與 CRISPR 常運用的 Cas12a 的編輯效率相當。此外，CasMINI 系統除了成功運用改造後的小體積 Cas12f 蛋白，也改良單股導引 RNA（single-guide RNA）的設計，整體而言除了能執行高精準度編輯，也保持低脫靶效應。
小體積的基因編輯器優勢
相比於 CRISPR 編輯系統，CasMINI 具有體積小、同時又有高精準編輯度的優勢，目前已被應用於編輯體外人體細胞，包含抗癌免疫反應、以及貧血治療，未來仍須進一步測試 CasMINI 在活體中成效。
CasMINI 的小體積優勢還有其他應用的潛力，例如可裝載進腺相關病毒載體（adeno-associated virus, AAV）進行基因治療，或者 CasMINI mRNA 也裝進奈米脂質顆粒中傳遞，對於新冠 mRNA 疫苗或其他 RNA 技術的研發具有相當應用性。
延伸閱讀：CRISPR 基因編輯巨頭張鋒團隊新突破 ，成果連登《Nature》、《Nature Biotechnology》！參考資料：
1. Molecular Cell, 2021; https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1097276521006481?via%3Dihub
2. https://news.stanford.edu/2021/09/03/researchers-develop-hypercompact-crispr/
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