简介:这是世界上首个证明CRISPR基因组编辑系统可用于有效医治活体动物癌症的研究。
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近年来,分子靶向抑制剂和免疫疗法极大地改善了癌症医治,同时也降低了医治毒性和不良反应。但目前多数抗癌药物都需要重复给药,不仅增加了医治相关的毒性和成本,而且严重降低了患者的生活质量。此外,大多数类型的癌症具有高复发率和耐药性,因此急需开发新的医治方法。
近日,来自以色列特拉维夫大学的研究人员在《Science Advances》上发表了题为CRISPR-Cas9 genome editing using targeted lipid nanoparticles for cancer therapy的研究成果,其开发了一种新型的基于脂质纳米颗粒的递送系统,使用该系统进行CRISPR-Cas9基因组编辑的效率可达84%以上,且能明显抑制肿瘤的生长,使存活率提高80%。这一创新为癌症医治和研究开辟了新途径,并为非癌组织的靶向基因编辑提供了潜在的应用。
DOI: 10.1126/sciadv.abc9450
CRISPR LNP(cLNPs)的设计和构建
体外HEK293细胞中的医治性基因组编辑
体外胶质母细胞瘤和转移性卵巢癌细胞的医治基因组编辑
然后,研究人员对该cLNPs在体内的医治功效进行了评估。将sgPLK1-cLNPs立体定向注射到已构建的肿瘤小鼠模型中,分析其单细胞肿瘤悬液中的PLK1基因编辑效率及PLK1基因破坏引起的体内细胞凋亡及肿瘤生长抑制情况。肿瘤细胞PLK1基因座中约68%都得到了编辑,且出现了PLK1依赖性细胞凋亡,单次肿瘤内注射sgPLK1-cLNPs也显著抑制了肿瘤的生长,使小鼠的中位生存期从32.5天增加到超过48天,生存率提高了30%。
胶质母细胞瘤小鼠的医治性基因组编辑
包括转移性或血液肿瘤在内的多数肿瘤的医治均需要全身给药,但大多数LNP会被困在肝脏和其他中央器官,无法被肿瘤细胞有效吸收。研究人员对靶向EGFR的sgPLK1-cLNPs在转移性卵巢腺癌模型中的疗效进行检测,发现其可有效抑制肿瘤生长并提高总生存率,肿瘤细胞PLK1基因座中约有82%被编辑,小鼠的总生存期提高了约80%。这也说明,靶向性cLNPs可用于靶向医治弥漫性肿瘤。
该研究的通讯作者Dan Peer表示:“这是世界上首个证明CRISPR基因组编辑系统可用于有效医治活体动物癌症的研究。而且这不是化学疗法,没有副作用,用这种方法医治的癌细胞将永远不会再活跃。该技术也为医治其他类型的癌症以及罕见的遗传性疾病和艾滋病等慢性病毒性疾病开辟了许多新的可能性。”
参考资料:
[1] CRISPR-Cas9 genome editing using targeted lipid nanoparticles for cancer therapy
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