ارتقاء ویرایشگر کریسپر با نانوذرات لیپیدی

 آکیتسو هوتا و همکارانش موفق به طراحی نوعی نانوذرات لیپیدی شدند که وسیله‌ای مؤثر برای درمان دیستروفی عضلانی دوشن در موش ها است. هوتا گفت: «داروهای الیگونوکلئوتیدی در حال حاضر برای دیستروفی عضلانی دوشن در دسترس بوده، اما اثرات آنها گذرا است، بنابراین بیمار باید تحت درمان های هفتگی قرار گیرد. از طرف دیگر، اثرات CRISPR-Cas9 طولانی مدت است.»

دیستروفی عضلانی دوشن منجر به آتروفی عضلانی پیشرونده در سراسر بدن می شود. بیماران معمولاً علائمی مانند زمین خوردن آسان و ناتوانی در دویدن را قبل از سن مدرسه نشان می‌دهند و اغلب قبل از بزرگسالی از دستگاه تنفس مصنوعی استفاده می‌کنند.

برای بیماری مانند دیستروفی عضلانی دوشن، باید طیف وسیعی از عضلات اسکلتی را مورد هدف قرار داد، که به این معنی است که چندین تزریق مهم است. سیستم‌های تحویلی که در حال حاضر مورد بررسی قرار گرفته‌اند، از ویروس‌های غیر بیماری‌زا برای تحویل CRISPR-Cas9 استفاده می‌کنند، اما این ویروس‌ها واکنش‌های ایمنی و تولید آنتی‌بادی‌ها را القا می‌کنند که تزریق چندگانه را مشکل ساز می‌کند.

نانوذرات لیپیدی می‌توانند از این واکنش‌ها جلوگیری کنند.  نانوذرات لیپیدی، ذرات ریز با قطر کمتر از 0.1 میکرومتر هستند و از لیپیدهایی تشکیل شده‌اند که خواص آنها در پاسخ به اسیدیته تغییر می‌کند. این ویژگی به آن‌ها اجازه می‌دهد در خارج از سلول دست نخورده بمانند، اما زمانی که داخل سلول می‌شوند پاره می‌شوند تا محتوای خود را آزاد کنند. CRISPR-Cas9 نیز برای اصلاح جهش ژنی لازم است در بدن آزاد شود. نانوذرات لیپیدی برای واکسن‌های کرونا استفاده می‌شوند، اما کاربرد آن‌ها برای درمان ویرایش ژنوم هنوز در دست بررسی است. به عنوان بخشی از برنامه تحقیقاتی مشترک T-CiRA، هوتا در حال توسعه نانوذرات لیپیدی است که می تواند فناوری ویرایش ژنوم را به سلول برساند.

پس از آزمایش با چندین فرمول، این مطالعه یک نانوذره لیپیدی جدید را گزارش می‌کند که CRISPR-Cas9 را در داخل محصور می‌کند و سلول‌های عضلانی را در موش هدف قرار می‌دهد. بر خلاف داروهای الیگونوکلئوتیدی که اثرات آن در موش‌ها به طور مداوم پس از درمان کاهش می‌یابد و پس از چند ماه ناپدید می‌شود، این مطالعه نشان می‌دهد که تحویل CRISPR-Cas9 با نانوذرات لیپیدی جدید اثر ثابتی در ماهیچه‌ها دارد که بیش از یک سال طول می‌کشد.