基因编辑在科学领域备受瞩目。刘如谦教授研发的碱基编辑器和先导编辑器被认为更为安全,然而,它们在应用过程中遭遇了递送难题,这无疑成为阻碍其发展的重大问题。

基因编辑工具的新发展

基因编辑技术中,新工具层出不穷。刘如谦教授研发的碱基编辑器和先导编辑器独具特色,它们与Cas9不同,不会造成DNA双链断裂。这一特点极为关键,显著提升了编辑过程的安全性。这些工具在基因编辑领域具有巨大潜力,若能大规模安全使用,将为众多基因病患者带来希望。此外,相关研究也在持续深入,期望不断发掘其潜力,优化其应用。

现在,众多工具都在激烈地竞争进步。尽管这两种新编辑工具拥有不少亮点,但要充分展现其效能,还需付出更多努力。特别是处理那些复杂难解的传输难题。

病毒载体递送的问题

当前基因编辑技术中,体内操作多依赖病毒作为载体,如慢病毒和腺相关病毒等。然而,碱基编辑和先导编辑工具体积庞大,无法被这些病毒载体容纳。因此,这种限制阻碍了新技术与现有递送方法的结合应用。

此外,病毒载体长时间激活基因编辑工具,引发了新的潜在风险。脱靶效应和旁观者效应的风险有所上升,这对基因编辑技术来说是个重大挑战。这些风险可能引发出乎意料的基因变化,严重时甚至可能给接受治疗的患者带来难以预料的健康隐患。

核糖核蛋白递送的利弊

刘如谦教授开发新一代精准基因编辑工具:碱基编辑器与先导编辑器的安全性及应用挑战  第1张

采用核糖核蛋白作为基因编辑工具的载体更为稳妥。这一点相较于病毒载体有着显著的优势。因为核糖核蛋白可以直接开始编辑过程,无需经过转录和翻译,因此操作更为迅速,且编辑的时间也相对较短。

它并非无懈可击。核糖核蛋白的瞬间活性难以达到最佳编辑效果。因此,尽管其安全性较高,但在编辑效率上却有所欠缺,难以充分满足实际工作的需要。

细胞穿透肽和脂质纳米颗粒的助力

最新研究揭示,细胞穿透肽与脂质纳米颗粒对核糖核蛋白的传递具有显著作用。前者能有效提升传递效率,后者则有助于提升稳定性和编辑效果。这一发现无疑令人振奋。

在具体的实验研究中,挑选了适宜的电离阳离子脂质,并对合成脂质的浓度进行了调整。结果令人满意。实验数据揭示,将腺嘌呤碱基编辑器及先导编辑剂以RNP形式封装进优化的脂质纳米颗粒中,其编辑效率相较于裸RNP提升了300倍以上。在小鼠模型上,这一方法成功修复了基因,并且未出现脱靶编辑现象。

AAV病毒载体成功范例

Spark公司在基因治疗领域取得显著成就。2017年,其AAV基因疗法产品获美国FDA批准上市。该疗法利用AAV病毒作为载体,将RPE65基因输送到患者体内,以治疗Leber氏先天性黑蒙症2型。实践证明,该疗法效果显著,疗效可维持长达7年或更长时间。由此可见,AAV病毒作为转基因递送载体,其表达具有持续性,是一种相对可靠的手段。此外,这也说明了基因疗法若实施得当,对治疗由基因引起的疾病具有显著疗效。

刘如谦教授开发新一代精准基因编辑工具:碱基编辑器与先导编辑器的安全性及应用挑战  第2张

新的研究意义

这项研究对基因编辑领域的发展极为关键。通过优化脂质纳米颗粒的配方,显著增强了封装RNP的稳定性和递送效果。这使基因编辑过程变得更为高效且安全。

这不仅在理论上实现了突破,更关键的是为未来的治疗和研究指明了路径。这一实验的成功标志着新的开端。或许不久的将来,我们会见证更多、更优秀的基因编辑案例。大家认为这种新型递送技术要多久才能用于人体临床试验?期待大家的点赞、转发,并在评论区分享你们的观点。