4月29日，瑞典卡羅林斯卡學院(Karolinska Institutet)及其國際合作夥伴，研究出一種提升細胞外囊泡(EVs)運送治療性蛋白質和基因編輯工具進入細胞內的新方法，在囊泡中加入一小段來自結核分枝桿菌(Mycobacterium tuberculosis)的內嵌素(intein)，以及來自囊泡性口炎病毒的G醣蛋白，成功提高治療性運送的效率，未來有望應用於運送CPISPR/Cas9基因編輯工具，以治療中樞神經系統嚴重遺傳疾病。研究結果發表在《Nature Communications》。
 
EV介導的蛋白質治療運送在過去的研究中面臨了許多難解的問題，包含活性物質(active cargo)如何包裹入EV中，以及後續EV進入受體細胞後的胞內體逃逸(endosomal escape)的不佳現象。
 
為了解決這些問題，研究人員在EV內添加一種融合蛋白——囊泡性口炎病毒的G醣蛋白，可以幫助工程化的囊泡與胞內體膜融合，進而釋放內容物到細胞內。另外，還加入了來自結核分枝桿菌的recA蛋白作為內嵌素，其具有自我切割的能力，可以釋放細胞內的治療蛋白。
 
在細胞實驗與活體實驗中，研究團隊成功且高效率的將Cre重組酶(Cre recombinase)及用於基因編輯的Cas9/sgRNA複合物運送到小鼠大腦，並且在海馬迴與大腦皮層的細胞中觀察到了顯著的變化，研究顯示，在海馬迴和皮質中，分別有40%與30%的細胞完成了基因重組。
  
此外，研究人員還利用工程化EV來運送一種NF-ĸB活性的超級抑制劑(super-repressor)，來治療小鼠的全身性發炎。
 
這項研究成功克服了胞內體逃逸效率差與細胞內釋放有限的障礙，使工程化EV具有作為多功能治療遞送平台的潛力。
 
卡羅林斯卡學院實驗醫學系研究專家Xiuming Liang指出，提升治療性遞送至目標細胞的效率，有望大幅拓展先進醫療的應用範圍，例如使用CPISPR/Cas9基因剪刀來治療中樞神經系統嚴重遺傳疾病，如亨丁頓舞蹈症與脊髓性肌萎縮症等。
 
資料來源：https://www.genengnews.com/topics/omics/engineered-extracellular-vesicles-could-deliver-gene-editors-therapeutic-proteins-to-cells/

 
(編譯/實習記者 康育華 責任編輯/彭梓涵)