细胞与基因疗法新突破：脂质纳米颗粒助力高效无害的体外基因编辑

来源：Cytiva（思拓凡）      分类：选购指南 2024-02-27 10:30:27 19阅读次数

体外基因编辑技术在治疗多种疾病方面展现出巨大潜力，尤其是在T细胞和造血干细胞 (HSPCs) 的基因编辑领域。然而，传统的电穿孔技术在基因编辑过程中可能会引发强烈的细胞毒性，影响细胞的正常生长和功能。为了解决这一问题，科学家们尝试使用脂质纳米颗粒 (LNP) 的方式进行体外基因编辑系统的递送。

近日，来自意大利米兰IRCCS San Raffaele Scientific Institute的研究团队在Blood期刊上发表了一篇名为《Lipid nanoparticles allow efficient and harmless ex vivo gene editing of human hematopoietic cells》的文章，详细阐述了LNP的递送方式相比于电穿孔技术在T细胞和HSPCs体外基因编辑上的优势。

图1：脂质纳米颗粒助力对T细胞和造血干细胞进行高效无害的体外基因编辑（来源：https://doi.org/10.1182/blood.2022019333）

LNP的递送方式相比电穿孔技术的优势

在文章中，研究团队运用电穿孔与LNP的方式将相关基因的CRISPR/Cas9基因编辑系统递送至对应的体外细胞。研究团队分别在T细胞中敲除CD40LG，在HSPCs中敲除B2M，并比较两种递送方式对结果的影响。其中，研究中制备的LNP的脂质成分均来自的 GenVoy-ILM T Cell Kit。结果显示：

 1 

电穿孔技术在基因编辑T细胞和HSPCs时会引发显著的细胞毒性，导致细胞死亡和生长延迟。而LNP的递送方式能有效减轻细胞毒性；

 2 

LNP递送的CRISPR/Cas9 RNA在T细胞和HSPCs中的编辑效率与电穿孔相当，但毒性显著降低，从而提高了编辑细胞的存活率和生长速度；

 3 

在长期培养中，LNP编辑的细胞恢复了基因表达和增殖能力，与未编辑的细胞相似，表明LNP可能允许在T细胞和HSPCs中进行高效且无害的体外基因编辑；

 4 

研究团队对编辑前后的细胞进行了转录组和蛋白质组分析，发现电穿孔导致了一系列基因表达和蛋白质水平的变化，这些变化与细胞周期停滞、代谢紊乱和炎症反应有关。而LNP递送则减少了这些不利变化，显示出更好的细胞耐受性。

图2：LNP递送方式细胞存活率显著高于电穿孔方式

（来源：https://doi.org/10.1182/blood.2022019333）

图3：两种递送方式编辑效率接近

（来源：https://doi.org/10.1182/blood.2022019333）

这项研究为利用LNP在T细胞与HSPCs中进行体外基因编辑提供了科学依据，有望在治疗遗传性疾病、癌症免疫疗法等领域发挥重要作用。LNP技术的成熟和临床应用前景，预示着未来基因疗法的新篇章。

图4：GenVoy-ILM T Cell Kit示意图

小结

的GenVoy-ILM T Cell Kit包含了用于LNP制备的四种脂质成分的混合物，其中的可电离阳离子脂质是从脂质文库中筛选出的，可专用于T细胞递送，提高包封效率，促进高效转染。

在LNP制备方向可以提供端到端的解决方案，从设备，耗材与技术服务等全方位帮助用户加快相关药物开发进程，为患者带来更多的治疗选择和希望。

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