CRISPR 基因编辑巨头张锋团队新突破 ,成果连登《Nature》、《Nature Biotechnology》!

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麻省理工学院教授张锋可以说是基因编辑技术 CRISPR 的重要推手,他研发了 CRISPR/Cas9 平台应用于真核细胞的 DNA 编辑。而目前国际上专精 CRISPR 技术两大阵营,分别是以 MIT 张锋为首的研究团队,以及加州大学 Jennifer Doudna 团队,张锋与 Jennifer Doudna 为此争夺诺贝尔奖殊荣,多年来也在 CRISPR 技术上互打专利保护战

近期张锋研究团队接连发表新成果刊登于《Nature》、《Nature Biotechnology》,分别对于人体内传送 mRNA 技术,以及改善 RNA 编辑蛋白的运输功能上有重大突破。

PEG10 蛋白提高 RNA 运送效率

8 月 20 日发表于《Nature》研究,提出了一项传送 RNA 分子的新技术 SEND (Selective Endogenous eNcapsidation for cellular Delivery),SEND 的技术关键则是 PEG10。PEG10 是一种包覆著 mRNA 作为保护的蛋白,这项研究将 PEG10 能辨识的 mRNA 序列标记在目标 mRNA 上,再将要传送的 RNA 用 PEG10 蛋白包裹,并用细胞融合蛋白(fusogen)修饰,使 RNA 能够和目标基因更精准结合。

研究团队已经成功透过 SEND 将 CRISPR-Cas9 基因编辑系统传送到人与老鼠细胞里的目标基因。另外,因为 PEG10 是在人体内就存在的蛋白,所以不容易引发免疫反应,具有应用于基因治疗及 RNA 疗法的潜力。

能装载进腺相关病毒传送的基因编辑蛋白 Cas13bt 

8 月 30 日最新发表于《Nature Biotechnology》的另一项研究,则是提升 RNA 编辑蛋白传送效率的技术。一般而言,基因治疗领域最主要传送编辑蛋白的管道,是透过腺相关病毒(adeno-associated virus, AAV)包裹传送基因编辑工具。但常见的 Cas13 编辑蛋白体积大,经常无法被腺相关病毒包裹。

张锋研究团队发现一种特殊的编辑蛋白 Cas13bt,它只有 Cas13 蛋白家族平均体积的一半,因此能够装载进腺相关病毒,再顺利传送进入生物体内。将 Cas13 蛋白应用于 RNA 编辑不但能维持 RNA 编辑的低脱靶效应,未来在 RNA 疗法领域也能作为给药的传递工具。

延伸阅读:登《Nature Communications》!环状 RNA ciRS-7 其实不存在癌细胞中

参考资料:
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

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