CRISPR 基因編輯巨頭張鋒團隊新突破 ,成果連登《Nature》、《Nature Biotechnology》!

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麻省理工學院教授張鋒可以說是基因編輯技術 CRISPR 的重要推手,他研發了 CRISPR/Cas9 平台應用於真核細胞的 DNA 編輯。而目前國際上專精 CRISPR 技術兩大陣營,分別是以 MIT 張鋒為首的研究團隊,以及加州大學 Jennifer Doudna 團隊,張鋒與 Jennifer Doudna 為此爭奪諾貝爾獎殊榮,多年來也在 CRISPR 技術上互打專利保護戰

近期張鋒研究團隊接連發表新成果刊登於《Nature》、《Nature Biotechnology》,分別對於人體內傳送 mRNA 技術,以及改善 RNA 編輯蛋白的運輸功能上有重大突破。

PEG10 蛋白提高 RNA 運送效率

8 月 20 日發表於《Nature》研究,提出了一項傳送 RNA 分子的新技術 SEND (Selective Endogenous eNcapsidation for cellular Delivery),SEND 的技術關鍵則是 PEG10。PEG10 是一種包覆著 mRNA 作為保護的蛋白,這項研究將 PEG10 能辨識的 mRNA 序列標記在目標 mRNA 上,再將要傳送的 RNA 用 PEG10 蛋白包裹,並用細胞融合蛋白(fusogen)修飾,使 RNA 能夠和目標基因更精準結合。

研究團隊已經成功透過 SEND 將 CRISPR-Cas9 基因編輯系統傳送到人與老鼠細胞裡的目標基因。另外,因為 PEG10 是在人體內就存在的蛋白,所以不容易引發免疫反應,具有應用於基因治療及 RNA 療法的潛力。

能裝載進腺相關病毒傳送的基因編輯蛋白 Cas13bt 

8 月 30 日最新發表於《Nature Biotechnology》的另一項研究,則是提升 RNA 編輯蛋白傳送效率的技術。一般而言,基因治療領域最主要傳送編輯蛋白的管道,是透過腺相關病毒(adeno-associated virus, AAV)包裹傳送基因編輯工具。但常見的 Cas13 編輯蛋白體積大,經常無法被腺相關病毒包裹。

張鋒研究團隊發現一種特殊的編輯蛋白 Cas13bt,它只有 Cas13 蛋白家族平均體積的一半,因此能夠裝載進腺相關病毒,再順利傳送進入生物體內。將 Cas13 蛋白應用於 RNA 編輯不但能維持 RNA 編輯的低脫靶效應,未來在 RNA 療法領域也能作為給藥的傳遞工具。

延伸閱讀:登《Nature Communications》!環狀 RNA ciRS-7 其實不存在癌細胞中

參考資料:
1. Nature Biotechnology, 2021; https://www.nature.com/articles/s41587-021-01030-2
2. Nature, 2021; https://www.science.org/lookup/doi/10.1126/science.abg6155
3. https://cen.acs.org/biological-chemistry/gene-editing/RNA-delivered-using-retooled-retrovirus/99/web/2021/08

RNA editing special series

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