NIH资助团队研发紧凑型CRISPR工具，突破体内基因编辑瓶颈

德克萨斯大学奥斯汀分校的研究人员研发出一种小型化CRISPR酶，体积足够小，可装入基因治疗中使用的病毒载体，这一突破有望让体内基因编辑真正走向临床应用。相关研究成果于周六发表在《自然·结构与分子生物学》上，美国国立卫生研究院于周一正式对外宣布了这一消息。

目前临床应用中的大多数CRISPR基因编辑蛋白体积过大，无法被封装进腺相关病毒载体——而AAV载体是将基因疗法递送至特定组织的主流方式。这一尺寸限制使得CRISPR疗法在很大程度上只能用于体外改造的细胞，例如血细胞和骨髓细胞。NIH资助突破缩小CRISPR实现精准体内递送

德克萨斯大学奥斯汀分校的研究团队与Metagenomi Therapeutics合作，发现了一种天然存在的酶——Al3Cas12f，其体积足够小，可以装入AAV载体。借助成像技术与机器学习，他们分析了该酶的结构，发现它所形成的复合体比同等尺寸的其他酶更为稳定。

"更大的结合界面使这种酶的稳定性大幅提升。与我们研究过的其他酶相比，Al3Cas12f基本上是'预组装'好的，各组分产生后很快就能投入使用，"该研究的通讯作者、德克萨斯大学奥斯汀分校分子生物科学教授David Taylor表示。NIH资助突破缩小CRISPR实现精准体内递送

随后，研究团队对其进行工程改造，开发出一种名为Al3Cas12f RKK的变体。在人类细胞的多个基因组靶点上，该变体将基因编辑效率从不足10%提升至80%以上，在某一常用编辑区域，效率更是高达90%。

研究人员在一株最初来源于白血病患者的人类细胞系中测试了Al3Cas12f RKK，靶向与癌症、动脉粥样硬化和肌萎缩侧索硬化症相关的基因。下一步是将该核酸酶封装到AAV载体中，并在更贴近临床实际应用的递送条件下测试其性能。NIH资助突破缩小CRISPR实现精准体内递送

"基因编辑系统的精准递送是一个极具前景的理念，具有广泛的临床意义，而这一基础科学发现使我们向那个未来迈进了重要一步，"负责资助该研究的美国国立卫生研究院国家普通医学科学研究所代理所长艾丽卡·布朗表示，相关资助来自编号为R35GM138348的科研基金。NIH资助突破缩小CRISPR实现精准体内递送

这项工作推动了基因编辑领域的持续努力——开发能与体内递送相兼容的小型CRISPR系统。如果该酶在AAV载体中表现良好，将有望为目前缺乏有效基因治疗方案的多种疾病开辟新的治疗路径。