美國麻省理工學院的研究人員已經開發出能遞送CRISPR基因編輯系統的納米顆粒，可以在小鼠中修改基因。這項技術將為包括肝臟疾病在內的許多疾病的治療提供幫助。
11月13日發表在Nature Biotechnology上的一篇研究文章中稱，研究人員使用新的遞送技術，能夠在肝細胞中敲除約80%的基因，這是成年動物CRISPR曾經達到的最好成功率。文章的通訊作者Daniel Anderson說“真正令人興奮的是，我們已經表明納米顆?？捎糜谠诔赡陝游锏母闻K中永久性地編輯DNA。”
PCSK9是該研究中的一個靶向基因，其突變版本與人類罕見疾病——顯性家族性高膽固醇血癥有關。FDA最近批準了兩個抗體藥物抑制PCSK9。然而，這些抗體需要定期服用，以便在病人的余生中提供治療。而根據麻省理工學院的研究結果，這種新的納米顆粒在一次治療后永久性地編輯了該基因。此項技術也為治療其他肝臟疾病提供了希望。
之前的遞送手段
許多科學家正在努力開發安全和有效的方法來遞送CRISPR所需的組件。在大多數情況下，研究人員依賴病毒來攜帶Cas9基因以及RNA引導鏈。然而一旦使用特定病毒，病人就會產生抗體，因此不能再次使用。另外，在一些患者中有針對該病毒預先存在的抗體。
2014年，該研究團隊開發了一種非病毒載體系統，為在成年動物中用CRISPR治療肝臟酪氨酸血癥做出了第一個示范。然而，這種類型的遞送需要高壓注射，這種方法也會對肝臟造成一些損害。
新遞送方式的設計
最新的這項研究將Cas9和RNA引導系統都使用納米粒子遞送的方法。為了遞送RNAs引導鏈，研究人員首先必須對RNA進行化學修飾，以防止在到達目的地之前體內的酶將其分解。
分析了Cas9和RNA引導鏈形成的復合物結構，再找出化學修飾RNA引導鏈的哪些部分可以不干擾兩分子的結合?；诖?，研究人員創建并測試了許多可能的修飾組合。
第一作者Hao Yin 說：“我們利用Cas9和sgRNA復合物的結構做指導，通過測試找出我們可以修飾多達70%的RNA引導鏈。我們可以修改它并不會影響Cas9和sgRNA的結合，這種增強的修飾確實提高了活性。”
重編程肝臟
研究人員將這些修飾的RNA引導鏈包裝到脂質納米粒內，注射到含有編碼Cas9 mRNA的納米粒子的小鼠中去。他們先敲除了幾個肝細胞表達的不同基因進行實驗，但主要的注意力集中在膽固醇調節基因PCSK9上。研究人員能夠消除80%的PCSK9基因，讓PCSK9蛋白在這些小鼠中檢測不到。他們還發現被處理小鼠的總膽固醇水平下降了35%。
研究人員現在正致力于找到其他可能受益于這種方法的肝病，并將這些方法應用于患者。
Anderson說“我想通過合成的納米粒子，可以成為一個強大的工具特異性地關閉基因，不僅針對PCSK9也可用于其他疾病。肝臟是一個非常重要的器官，也是許多人的疾病來源。如果你能重編程你的肝臟DNA，我們認為有許多疾病可以得到解決。”
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