新型基因递送系统问世 CRISPR编辑效率提升3倍

CRISPR是一种革命性的基因编辑技术，可以像“分子剪刀”一样精准地修改导致疾病的基因，为治疗遗传病、癌症、罕见病等许多目前难以治愈的疾病带来了前所未有的希望。自这项技术诞生以来，科学家们已经成功在实验室中修复了许多致病基因。然而，一个关键问题始终限制着它的实际应用：如何安全、高效地把这套“剪刀”送到身体里真正需要它的细胞中去？如果送不到，或者送到了但效率太低，再先进的技术也无法真正治病。

现在，美国西北大学科学家团队取得了一项重要突破——他们设计出一种全新的“基因快递车”，不仅能更高效地把CRISPR工具送进细胞，还能减少伤害，提高基因修复准确率，为未来更多基因疗法的临床应用铺平了道路。

传统“快递”方式各有短板

要把CRISPR送进细胞，科学家目前主要依赖两种“交通工具”：一种是改造过的病毒，另一种是人工合成的微小脂肪颗粒（脂质纳米颗粒，简称LNP）。病毒就像天生的“潜入高手”，能轻松进入细胞，因此效率较高。但它也有明显缺点：人体会把它当成外来入侵者发起攻击，引发免疫反应，带来安全风险；而且它能携带的“货物”有限，有时装不下完整的基因编辑工具包。另一种方式，也就是LNP，安全性更高，不会引发强烈免疫反应，新冠疫苗就用到了这种技术。但它的短板是“送货效率”不高——这些小颗粒大多只能被动地被细胞“吞”进去，然后常常被困在细胞内部的“小隔间”（内体）里出不来，里面的基因工具也就无法发挥作用，最终真正起效的很少。

还有一种方法是先把细胞从身体里取出来，体外编辑好再送回去，但这一过程复杂、成本高，不适合大多数疾病。因此，科学家一直在寻找一种更安全、更高效、能直接在体内使用的递送方式。

新“快递车”穿上“智能外衣”

这次西北大学团队发明的新系统，叫作“脂质纳米颗粒球形核酸”（LNP-SNA），可以理解为给传统的脂肪小球穿上了一层特殊的“智能外衣”。这层外衣是由许多短小的DNA链紧密排列而成的球形结构，覆盖在整个颗粒表面。

这层DNA外壳的作用远不止保护内部的基因工具。更重要的是，它能让整个颗粒变得更容易被细胞“看见”和“接受”。因为细胞表面有一些天然能识别DNA的“感应器”，当这种带DNA外壳的小球靠近时，细胞会主动把它“拉”进去，而不是靠随机碰撞被“吞”下。这就像是从“快递放门口等你捡”变成了“快递员主动敲门，你直接开门收货”，效率自然大大提高。

研究发现，这种新型“快递车”进入细胞的效率是普通脂肪颗粒的3倍以上，对细胞的毒性却明显更低。更重要的是，它完成基因编辑的几率也提升了3倍，并且在修复基因时更加精准，出错的概率大幅下降——精确修复的成功率提高了60%以上。这对于基因治疗来说至关重要，因为一次错误的编辑就可能带来新的健康风险。

适合多种疾病的通用平台

这项技术还有一个巨大优势：它是一个“模块化”的平台，就像一个通用运输系统，可以灵活调整。比如，通过改变DNA外壳的“密码”，科学家可以让它专门寻找肝脏细胞、脑细胞或癌细胞，实现“指哪打哪”的精准投递。研究人员已经在多种人体细胞中测试了这种新系统，包括皮肤细胞、免疫细胞、肾脏细胞和骨髓干细胞，结果都表现出优异的递送效果。

目前，基于类似球形核酸技术的药物已有7种进入人体临床试验，其中一些正在测试癌症治疗的效果。这项新技术也正在由一些生物公司推广，目标是尽快用于临床试验。

科学家表示，CRISPR本身固然强大，但“怎么送”同样关键。这次的突破，不是改进“剪刀”，而是打造了一辆更聪明、更高效的“快递车”。通过巧妙的结构设计，让递送基因工具变得更精准、更安全。随着这类技术的不断进步，未来人们或许真的能通过基因编辑治愈更多曾经束手无策的疾病。

来源：科技日报

原标题：自带导航，主动敲门，CRISPR有了新型“快递车”