馬薩諸塞州劍橋(2021 年 8 月 19 日)——來自麻省理工學(xué)院、麻省理工學(xué)院麥戈文腦研究所、霍華德休斯醫(yī)學(xué)研究所以及麻省理工學(xué)院和哈佛大學(xué)布羅德研究所的研究人員開發(fā)了一種向細胞提供分子療法的新方法。這個名為 SEND 的系統(tǒng)可以被編程來封裝和遞送不同的 RNA 貨物。SEND 利用人體內(nèi)形成病毒樣顆粒并結(jié)合 RNA 的天然蛋白質(zhì)，與其他遞送方法相比，它引起的免疫反應(yīng)可能更少。
新的遞送平臺在細胞模型中有效地工作，并且隨著進一步的發(fā)展，可以為廣泛的分子藥物開辟一類新的遞送方法——包括用于基因編輯和基因替換的那些。用于這些治療的現(xiàn)有載體可能效率低下并且隨機整合到細胞基因組中，并且有些可能會刺激不需要的免疫反應(yīng)。SEND 有望克服這些限制，這可能為部署分子醫(yī)學(xué)開辟新的機會。
“生物醫(yī)學(xué)界一直在開發(fā)強大的分子療法，但以精確有效的方式將它們傳遞給細胞具有挑戰(zhàn)性，”該研究的資深作者、博德研究所核心研究所成員、麥戈文研究員張峰說。研究所，以及麻省理工學(xué)院神經(jīng)科學(xué)的 James 和 Patricia Poitras 教授。“SEND 有潛力克服這些挑戰(zhàn)。”張也是霍華德休斯醫(yī)學(xué)研究所的研究員和麻省理工學(xué)院腦與認知科學(xué)和生物工程系的教授。
在報告科學(xué)，團隊描述SEND(如何小號擇ËndogenousËÑcapsidation用于蜂窩delivery)利用由人體細胞制成分子。SEND 的中心是一種稱為 PEG10 的蛋白質(zhì)，它通常與其自身的 mRNA 結(jié)合并在其周圍形成一個球形保護膠囊。在他們的研究中，該團隊設(shè)計了 PEG10 以選擇性地包裝和遞送其他 RNA。科學(xué)家們使用 SEND 將 CRISPR-Cas9 基因編輯系統(tǒng)傳遞給小鼠和人類細胞以編輯目標基因。
第一作者、張實驗室博士后研究員 Michael Segel 和第二作者、也是該小組的研究生 Blake Lash 說，PEG10 的轉(zhuǎn)移 RNA 的能力并不是獨一無二的。“這就是令人興奮的地方，”Segel 說。“這項研究表明，人體中可能還有其他 RNA 轉(zhuǎn)移系統(tǒng)也可以用于治療目的。它還提出了一些非常有趣的問題，即這些蛋白質(zhì)的自然作用可能是什么。”
來自內(nèi)部的靈感
PEG10 蛋白天然存在于人類中，源自“逆轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子”——一種類似病毒的遺傳元件——在數(shù)百萬年前將自身整合到人類祖先的基因組中。隨著時間的推移，PEG10 已被身體吸收，成為對生命很重要的蛋白質(zhì)庫的一部分。
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