脂质纳米粒子介导的撞击和跑步方法在人类皮肤中产生高效和安全的基因编辑

科学领域:

• 生物技术是生物技术.
• 皮肤病学 皮肤病学
• 基因工程是一种基因工程.

背景情况:

• 将基因编辑工具有效地传送到肝外组织,特别是皮肤,仍然是一个重大挑战.
• 皮肤的限制性屏障限制了对皮肤疾病的基因疗法的有效性.

研究的目的:

• 为了比较Cas9mRNA和带有核糖蛋白 (RNP) 的脂质纳米粒子 (LNPs),用于在人体皮肤中的基因编辑.
• 评估LNP组合对基因编辑效率,细胞毒性和皮肤的脱效应的影响.

主要方法:

• 对比Cas9mRNA与RNP载荷的LNP进行表皮传递.
• 评估LNP组成,细胞特异性影响,基因编辑率和细胞毒性.
• 在二维上皮细胞和实际人体皮肤组织中评估基因编辑.
• 证明基因纠正对自身逆性先天性 ichthyosis 患者细胞的突变.

主要成果:

• 载有 RNP 的 LNP 在上皮细胞中长时间存在 (长达 72 小时).
• 基于MC3的LNP在Cas9 RNP和mRNA中实现了10-16%的基因编辑率,但mRNA-LNP更有细胞毒性.
• 具有pKa~7.1的电离性脂质在2D细胞中产生更高的编辑率 (55-72%),没有可检测的目标外效应.
• 实际皮肤组织在单次应用后显示更低的编辑率 (5-12%),无论LNP成分如何.
• 在患者细胞中成功纠正致病突变的基因,有效率为~5%.

结论:

• 在皮肤中的基因编辑在现场是可行的,使用优化的LNP.
• 这一策略具有治疗单一性皮肤疾病的潜力.
• 需要进一步优化,以提高体内编辑效率,用于更广泛的治疗应用.