CRISPR-Gold 技术减轻小鼠自闭症症状

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最近，一项研究运用 CRISPR-Cas9 技术对脆性 X 染色体综合征（FXS）小鼠进行了特定基因的编辑。脆性 X 染色体综合征是一种单基因遗传病，常与自闭症有关。该研究发现，基因编辑后，小鼠的重复性行为以及强迫性行为得到大大改善。这是基因编辑技术第一次被报道可以有效改善与自闭症谱系障碍（ASD）相关的行为症状。

 

图 | 研究人员使用金纳米颗粒成功编辑了一个与重复行为相关的基因  （图源：加州大学伯克利分校）

FXS 综合征是一种与智力障碍、癫痫和夸大性重复性行为有关的基因遗传病。曾有研究报道 FXS 综合征引起的重复性行为与脑中特定兴奋型受体失调导致的细胞间信号过度增强有关。这项研究利用 CRISPR 技术编辑了上述兴奋型受体（代谢性谷氨酸受体 5）相关的基因，使该受体失能，从而缓解了重复性行为。在实验中，得到基因编辑的小鼠强迫性行为症状缓解了 30%，重复性跳跃运动症状缓解了 70%。

 

这个研究的带头人 Hye Young Lee 说：”在这项试验之前，我们并不清楚纹状体中这个代谢性谷氨酸受体 5 与重复性行为有关，因此，这是该研究一个重要的生物学发现。”

此外，这项研究的另一个特别之处就是使用了由加州伯克利领军的全新的 CRISPR-Cas9 递送方法。目前，最普遍的 CRISPR-Cas9 递送方法是通过病毒载体将 Cas9 酶送入靶细胞中。但是病毒载体存在一定的不足之处：一旦机体识别了病毒载体并产生了与之对抗的抗体就很难保证最终递送的 Cas9 酶的量。”如果你通过病毒载体导入 CRISPR DNA，就难以控制 Cas9 蛋白和引导 RNA 的表达量，因此，病毒载体存在难以控制表达量的问题。”Lee 如是说。

 

那么新方法是如何递送的呢？他们利用金纳米颗粒将 CRISPR-Cas9 复合体导入到脑中。这项技术被称为 CRISPR-Gold。此外，为了提高纳米颗粒的靶向性，技术人员还额外增加了一条引导 RNA，然后以多聚物将整个复合物包裹，这有助于其准确进入靶细胞。

 

Lee 评价道：”我认为 CRISPR-Gold 技术超棒，因为我们可以控制想要注射的量，而这样就有可能降低 CRISPR 技术的副作用，比如说脱靶效应。”

其实，非病毒载体的 CRISPR 递送技术在这之前也有过报道，比如，去年 MIT 的一个研究组就成功利用了纳米粒技术沉默了小鼠肝细胞的基因。不过，CRISPR-Gold 这项技术是第一次被用于编辑大脑中的自闭症致病基因。

此项技术涉及到将纳米颗粒技术直接注射到小鼠脑中，因此这项研究的下一步是开发出更高效的、更容易操纵的 CRISPR-Gold 纳米颗粒，以避免脑部直接注射的一些技术问题，为临床应用做准备。其中，研究者们提议脊髓腔内注射不失为一种方法。

因为 CRISPR-Gold 技术可以精确编辑特定脑细胞，这也为今后 CRISPR 技术在各种基因疾病和靶向治疗其他社交障碍问题中的应用提供了可能。

“CRISPR-Gold 技术不局限于治疗单基因疾病，还可以用于治疗多基因缺陷疾病如亨廷顿舞蹈征等。”Lee 说。

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编辑：包纯洁

参考：https://newatlas.com/crispr-gold-gene-edit-autism-behavior/55193/

 

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