新型修饰CRISPR蛋白可嵌入用于基因治疗的病毒内部

研究人员开发了一种新版本的关键CRISPR基因编辑蛋白，该蛋白显示出有效的编辑活性，并且足够小，可以包装在非致病性病毒中，将其输送到靶细胞。中国武汉大学的王洪建及其同事在开放获取期刊《公共科学图书馆生物学》上发表了这些发现

近年来，试图利用CRISPR基因编辑系统的研究激增，这种系统在许多细菌中天然存在，可以作为抵御病毒的防御手段，因此可以用作人类疾病的潜在治疗方法。这些系统依赖于所谓的CRISPR相关（Cas）蛋白，Cas9和Cas12a是使用最广泛的两种类型，每种类型都有自己的特点和优势

一个有希望的想法是将CRISPR蛋白封装在非致病性病毒中，然后将蛋白递送到靶细胞；在那里，他们将修改专门靶向的DNA序列来治疗疾病。然而，通常使用的腺相关病毒很小，虽然一些Cas9蛋白可以容纳在里面，但Cas12a蛋白通常太大了。

现在，王和同事们已经确定了一种相对较小的Cas12a版本，称为EbCas12a，它自然存在于丹毒类细菌中。通过故意将蛋白质的一个氨基酸构建基换成另一个，他们提高了其基因编辑效率

当在实验室的培养皿中应用于哺乳动物细胞时，这种被称为enEbCas12a的修饰蛋白显示出与另外两种以高度准确的基因编辑而闻名的Cas12a蛋白相当的基因编辑效率

研究团队随后证明，enEbCas12a足够小，可以用于基于腺相关病毒的基因治疗。他们将enEbCas12a修饰为靶向一种特定的胆固醇相关基因，将其包装在病毒中，并将病毒给予高胆固醇小鼠。一个月后，他们发现，与未感染病毒的小鼠相比，接受治疗的小鼠的血液胆固醇水平显著降低

还需要更多的研究来确定enEbCas12a是否有一天可以用于解决人类疾病。尽管如此，这些发现表明，使用腺相关病毒递送Cas12a蛋白用于基因治疗是可能的

作者补充道，“新型紧凑型enEbCas12a及其crRNA可以被包装到一个一体化的AAV系统中，以便在体外和体内进行高保真的基因编辑，这对未来的临床应用和更多的工具开发非常有益，包括基于一体化AAV的多基因编辑、碱基编辑、引物编辑等。”