藉由 Prime editing（PE）能精準地改寫基因組中的遺傳訊息，此技術具有徹底改變治療發展史的巨大潛力。然而，PE 的臨床應用由於缺乏有效的體內遞送方法而受到阻礙。近年來，脂質奈米顆粒（LNP）作為病毒載體遞送核酸分子的替代品而受到廣泛關注。


本篇文獻為最初使用 LNP 作為遞送系統的體內 PE 的文章。馬薩諸塞大學醫學院（UMass Chan）的研究人員證明，將化學修飾的 prime editing guide RNA（pegRNA）和 prime editor messenger RNA（PE mRNA）一同送入野生型小鼠中能夠在其身上進行所需的編輯，並且藉由 LNP 的傳送可使 PE 在免疫缺陷小鼠上作用的效率增加。本研究使用 TriLink 的專利 CleanCap^® Reagent AG (3' OMe) 和 N¹-Methylpseudouridine-5'-Triphosphate。

化學修飾的 pegRNA 和 PE mRNA 可於體外進行高效率的 Prime Editing
馬薩諸塞大學研究人員利用兩種 PE 對小鼠 Pcsk9 基因進行編輯：+3-5 GCG 到 TTA 替換或插入 +1 TTAC。以電穿孔方式將 pegRNA 與 PE mRNA（以 CleanCap AG 3'OMe analog 並含有 N¹-methyl-pseudouridine 修飾）送進小鼠 Hepa1-6 細胞，接著以次世代定序（NGS）定量正確編輯和插入缺失的百分比。其中以插入+1 TTAC 的方式在生成所需編輯表現出更高的效率，因此選擇此方式用於未來的研究。作者最初設計了一系列具有不同修飾模式的 pegRNA，以篩選出能在體外維持高效率 PE 的 pegRNA。
 
LNP 傳遞化學修飾的 pegRNA 和 PE mRNA 進行體內 Prime Editing
接下來，馬薩諸塞大學研究人員藉由以 LNP 傳遞的方式研究基因編輯器在體內的表現情形。他們將 Pcsk9 single-guide RNA (sgRNA) 與 SpyCas9 mRNA 共同包裝在 LNP 中並送至小鼠中以探討肝臟組織中的基因編輯的狀況。基因編輯結果證實 LNP 的效果，LNP 接著也被用於共同遞送化學修飾的 pegRNA 與 PE mRNA 進行 prime editing，其結果與體外研究結果一致。

透過適當的重新給藥來增強體內 Prime Editing
為了驗證重新給藥是否能提高體內 PE 效率，馬薩諸塞大學研究人員將單次 60 µg 劑量與每日 5 次 60 µg 劑量進行了比較，並以 NGS 來測量肝臟中的 prime editing 效率。然而，每日給藥並沒有提高 PE 效率，反而引起嚴重的肝毒性和異常。研究人員改用以頻率較低的給藥方案（每週 60 µg，持續三週）克服了這些副作用，也將 PE 效率提高了 1.8 倍。
 
在免疫缺陷小鼠模型中能使 PE 效率提高
作者假設在每日重複給藥實驗中，編輯效率並無增強的原因是由於先天免疫反應，其限制了 RNA 的轉譯作用。為了探索此假設，馬薩諸塞大學的研究人員將一組免疫缺陷小鼠（NOD scid gamma，或 NSG）納入每週重複給藥實驗中。 結果顯示，NSG 小鼠單劑量（3 mg/kg）的 PE 效率是野生型小鼠的 2.8 倍，此發現需要進一步研究以確定是否與免疫相關。


 
未來展望 
LNP 作為體內 prime editing 的遞送系統的成功，代表了基因工程醫學領域的重大發展。為了其進一步的進展，研究人員需要考慮的因素包括 RNA 設計、給藥方案和 LNP 組成等，並探討免疫相關因素的重要性。
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