近日,我中心在Science子刊Science Advances发表了关于脑胶质瘤CRISPR-Cas9基因编辑治疗的研究论文,该论文在期刊主页被重点展示。
CRISPR-Cas9基因编辑技术被认为是21世纪以来生物技术方面最重要的突破之一,并荣获2020年诺贝尔化学奖,它提供了在靶细胞基因组中快速产生突变、插入和缺失达到对靶基因组DNA修饰的目的。CRISPR技术的奠基人、诺奖得主Jennifer A. Doudna提到“递送可能是体细胞基因编辑治疗最大的瓶颈”。因此,开发安全、有效的CRISPR递送系统是实现基因编辑体内治疗的必要条件。本论文针对难治疗、易复发的恶性脑胶质瘤 (GBM),开发了安全的CRISPR-Cas9脑递送系统将CRISPR-Cas9转运穿过BBB以靶向脑部病变细胞,有效编辑致癌基因PLK1,实现胶质瘤基因编辑治疗。该平台满足以下设计标准:易制备、高负载、小尺寸、长循环、高渗透、强靶向、快释放、高编辑和低脱靶等。细胞及活体实验验证了该纳米胶囊经静脉注射后,在原位胶质瘤荷瘤小鼠模型中具有显著增强的BBB渗透及肿瘤组织富集与滞留能力,体内PLK1编辑效率高达38.1%,而在高风险组织(肝、肾及正常脑组织)中脱靶基因编辑可以忽略不计(低于0.5%)。更重要的是,纳米胶囊治疗后荷瘤小鼠的中位存活时间得到近3倍的显著延长。该CRISPR-Cas9纳米胶囊为包括脑肿瘤在内的脑部疾病提供了递送平台,有望实现脑疾病非侵入、安全、高效的基因治疗。
该成果以“Blood-brain barrier-penetrating single CRISPR-Cas9 nanocapsules for effective and safe glioblastoma gene therapy”为题发表,河南大学为第一单位,邹艳副教授,硕士研究生孙新红为该论文共同第一作者,冰洋教授、郑蒙教授为共同通讯作者。该研究历时4年,得到了来自美国哥伦比亚大学Kam Leong院士、国家纳米中心梁兴杰教授、韩国国立癌症中心Jong Bea Park教授、哈佛医学院陶伟教授等合作者的大力支持和国家自然科学基金、国家重点研发纳米专项、河南省高校科技创新团队及人才支持计划等资助。
论文链接:https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abm8011