多功能车辆将CRISPR-Cas9系统转运至肿瘤细胞基因组

基因编辑是癌症研究中最热门的主题之一。一个中国研究团队现在已经开发出了一种基于金纳米颗粒的多功能载体，可以将“基因剪刀”转运到肿瘤细胞基因组中。正如作者在《 Angewandte Chemie》杂志上所报道的那样，他们的基因编辑系统的非病毒转运和释放平台具有将高温癌症治疗与基因修饰相结合的额外优势。

自从2002年被发现以来，细菌抗病毒防御策略CRISPR-Cas9已经成为最受欢迎的基因组工程方法之一，在分子生物学和生物医学领域具有广泛的应用。使用CRISPR-Cas9系统，可以以相对简单和方便的方式编辑，敲除或插入目标基因。然而，它的弱点之一是它的绝对大小，这要求使用特定的非病毒载体将大质粒递送至细胞核。来自中国北京国家纳米科学技术中心的郑文福及其同事与日本和中国的医学科学家合作，将已建立的脂质配方与金纳米颗粒相结合，已经找到并测试了一种基于简单组件的多功能工具，该工具可以有效地将CRISPR-Cas9系统释放并释放到肿瘤中。脂质-纳米金载体进入肿瘤细胞后，使用激光辐照来分解脂质-纳米金载体，并进行CRISPR-Cas9基因编辑。然后敲除靶基因导致细胞凋亡和肿瘤生长抑制。

金纳米颗粒由于其易于修饰，稳定性和光辐照响应而成为各种生物分子特别有吸引力的载体。为了将它们转化为通用的生物运输和输送载体，科学家首先将Tat肽(其有助于细胞核膜的穿越)连接到金纳米颗粒上。然后，将含有靶向Plk-1基因的RNA的CRISPR-Cas9质粒(通过敲除会严重损害肿瘤细胞的功能)通过静电相互作用与Tat肽连接，从而在进入细胞后立即释放其负荷。核。最后，用脂质制剂包被纳米颗粒系统以改善细胞摄取。

为了测试该系统，向细胞和荷瘤小鼠都注射了带有CRISPR-Cas9质粒的纳米金载体，并通过激光触发了基因编辑机的释放。作者解释说：“在这项研究中，光照射导致Tat肽以时间和激光强度依赖性的方式从金纳米颗粒中释放出来。”他们指出，其他方法也是可能的：随着金纳米颗粒在辐射下加热，它们本身就可以用作热治疗剂。总之，这种相对简单的设计需要将金纳米颗粒，肽和脂质组装成复杂的多功能载体/释放系统，可以用作基因治疗各个方面的多功能递送平台。

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