小型化的CRISPR蛋白为腺相关病毒的基因治疗打开了大门

　　

研究人员已经开发出一种新型的关键CRISPR基因编辑蛋白，它显示出有效的编辑活性，并且足够小，可以包装在一种非致病性病毒中，从而将其传递到目标细胞。5月23日，中国武汉大学的王洪建及其同事在开放获取的《PLOS Biology》杂志上发表了这些发现。

近年来，试图利用CRISPR基因编辑系统的研究呈爆炸式增长。CRISPR基因编辑系统存在于许多细菌中，可以抵御病毒，因此它们可以被用作治疗人类疾病的潜在方法。这些系统依赖于所谓的CRISPR相关(Cas)蛋白，其中Cas9和Cas12a是使用最广泛的两种类型，每种都有自己的特点和优势。

一个有希望的想法是将CRISPR蛋白包装在一种非致病性病毒中，然后这种病毒可以将蛋白质传递到目标细胞;在那里，他们将修改特定的靶向DNA序列来治疗疾病。然而，常用的腺相关病毒很小，虽然一些Cas9蛋白可以装进去，但Cas12a蛋白通常太大了。

现在，Wang和他的同事们已经确定了Cas12a的一个相对较小的版本，被称为EbCas12a，它自然存在于一种赤霉属细菌中。通过故意将蛋白质的一种氨基酸组成块转换为另一种氨基酸，他们提高了其基因编辑效率。当应用于实验室培养皿中的哺乳动物细胞时，这种被称为enEbCas12a的修饰蛋白显示出与另外两种以高度精确的基因编辑而闻名的Cas12a蛋白相当的基因编辑效率。

研究小组随后证明，enEbCas12a足够小，可以用于基于腺相关病毒的基因治疗。他们对enEbCas12a进行了修饰，使其靶向特定的胆固醇相关基因，将其包装在病毒中，并将病毒施用于高胆固醇小鼠。一个月后，他们发现，与未接受病毒治疗的小鼠相比，接受治疗的小鼠血液中的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治疗人类疾病。尽管如此，这些发现表明，使用腺相关病毒递送Cas12a蛋白进行基因治疗是可能的。

作者补充说:“新型紧凑型enEbCas12a及其crRNA可以打包成一个一体化的AAV系统，方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。”