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张锋团队开发出全新mRNA递送平台

来源:科技日报2021-08-23 09:57

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  科技日报北京8月22日电(实习记者张佳欣)RNA疗法被认为可以解决一切蛋白质层面的疾病。近日,来自美国麻省理工学院的华人科学家、著名CRISPR技术先驱张锋教授带领的研究团队,开发了一种全新的RNA递送平台,可向细胞提供分子疗法。这个名为SEND(选择性内源性衣壳化的细胞递送)的可编程系统能够封装和递送不同的RNA药物,朝着更安全、有针对性地传递基因编辑系统和其他分子疗法迈出了重要一步,并有望为基因疗法带来新变革。相关研究论文发表在20日的《科学》杂志上。

  “生物医学界一直在开发强大的RNA分子疗法,但以精确和高效的方式将它们传递给细胞是具有挑战性的。”张锋表示,SEND有望克服这些挑战。

  SEND的核心是一种天然存在于人体内的名为“PEG10”的蛋白,研究人员发现,PEG10具有在细胞之间运输RNA的潜力。相比其它蛋白,细胞释放PEG10颗粒的数量更多,且PEG10颗粒也大多含有它们自己的mRNA,这表明PEG10可能能够包装特定的RNA分子。

  为了开发SEND技术,研究小组确定了PEG10的mRNA中的分子序列,即PEG10识别并用来包装其mRNA的“信号”。当将这些信号序列加在RNA分子两端时,PEG10就可以选择并“打包”这些RNA“货物”。

  然后,研究人员使用了两种不同的促进细胞融合的蛋白质修饰PEG10,使PEG10“包裹”能够靶向特定类型的细胞、组织或器官,在细胞试验中实现RNA递送。

  利用SEND系统,研究人员成功将CRISPR-Cas9基因编辑系统递送到了小鼠和人类细胞中,以编辑目标基因。

  张锋说:“通过混合和匹配SEND系统中的不同要素,我们相信它将为开发针对不同疾病的疗法提供一个模块化平台。”

  由于SEND系统是由人体内自然产生的蛋白质组成的,因此与其他RNA药物递送方式相比,SEND能在测试细胞中高效工作,理论上它不会触发不必要的免疫反应。未来,SEND或将替代用于递送RNA药物的病毒载体和脂质纳米颗粒,进一步扩大基因疗法工具箱。

  接下来,研究团队将在动物身上测试SEND系统的递送效率,并进一步探索更多可用于该系统的人体内蛋白。

[ 责编:蔡琳 ]
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