محققان از نانوذرات لیپیدی برای محصور کردن CRISPR-Cas9 و رساندن آن به سلول‌های موش استفاده کردند و این روش در از بین بردن بیان پروتئین هدف بسیار مؤثر بود.
ژن درمانی یک روش درمانی بالقوه برای طیف گسترده ای از بیماری های ناشی از جهش های ژنتیکی است. ظهور تکنیک اصلاح ژنتیکی به نام CRISPR-Cas9 در سال ۲۰۱۲ ژن درمانی و همچنین زیست شناسی را به طور کلی متحول کرد و اخیراً برای درمان برخی بیماری ها در انسان وارد آزمایشات بالینی شده است. هارونو اونوما، یوسوکه ساتو و هیدیوشی هاراشیما در دانشگاه هوکایدو در ژاپن یک سیستم تحویل جدید برای CRISPR-Cas9 بر اساس نانوذرات لیپیدی (LNPs) توسعه داده‌اند که می‌تواند کارایی ژن‌درمانی in vivo را تا حد زیادی افزایش دهد.
یافته‌های آنها در Journal of Controlled Release منتشر شد. ساتو گفت: “به طور کلی دو راه برای درمان بیماری ها با ژن درمانی وجود دارد. Ex vivo، جایی که سلول‌ها در آزمایشگاه تحت تغییرات مورد نظر قرار می‌گیرند و سپس به بدن بیمار معرفی می‌شوند، و in vivo، جایی که درمان برای بیمار انجام می‌شود تا سلول‌های بدن خود را تغییر دهند. درمان ایمن و موثر در داخل بدن آرزوی نهایی ژن درمانی است، زیرا این یک فرآیند ساده برای بیماران و ارائه دهندگان مراقبت های بهداشتی است. LNP ها می توانند به عنوان وسیله ای برای ارائه ایمن و موثر چنین درمان هایی عمل کنند.
RNP-ssODN برای اطمینان از محصور شدن مولکول CRISPR-Cas9 توسط LNP طراحی شده است. هنگامی که داخل سلول ها می شود، ssODN جدا شده و CRISPR-Cas9 می تواند وظیفه خود را انجام دهد. CRISPR-Cas9 شامل یک مولکول بزرگ است که از پروتئین Cas9 و RNA راهنما تشکیل شده است. RNA راهنما به توالی DNA مکمل متصل می شود و پروتئین Cas9 آن توالی را قطع می کند و اجازه می دهد آن را اصلاح کند. RNA راهنما را می توان برای هدف قرار دادن توالی های DNA خاص تغییر داد.
هاراشیما گفت: «در یک مطالعه قبلی، ما کشف کردیم که مولکول‌های DNA اضافی، به نام ssODNs، اطمینان می‌دهند که مولکول CRISPR-Cas9 در LNPs (CRISPR-LNPs) بارگذاری می‌شود. در این مطالعه، ما دوباره از ssODN ها استفاده کردیم، اما آنها با دقت طراحی شدند تا عملکرد RNA راهنما را مهار نکنند. آن ها با استفاده از یک RNA راهنما که بیان پروتئینی به نام transthyretin را هدف قرار می دهد، اثربخشی CRISPR-LNPs را در مدل های موش ارزیابی کردند. ما به بهبود طراحی ssODN ها و همچنین توسعه فرمولاسیون لیپیدی بهینه برای افزایش اثربخشی تحویل ادامه خواهیم داد.
