RNA 引导的 CRISPR-Cas 酶因其功效、灵活性和易用性而被广泛用于基因组编辑 [已在其他地方进行综述 (1, 2)]。虽然 Cas9 等 CRISPR 蛋白已经在临床试验中显示出良好的前景,但对人类基因组造成永久性改变的现实意味着安全性至关重要。在基因组层面,Cas9 的特异性已通过预测脱靶位点的方法 (3, 4) 和分子工程来产生高保真度蛋白质 (5) 进行了优化。然而,一项将提高基因组编辑的实用性和安全性的关键发展是能够将 CRISPR-Cas 基因组编辑机制专门递送到患者体内所需的细胞类型、组织或器官。对于许多遗传疾病,只有一小部分细胞或特定器官表现出疾病的表型迹象,因此将成为基因组编辑的预期目标。对非预期细胞或器官进行基因组编辑可能会增加意外治疗结果的风险,此外还会因更高的剂量要求而增加制造成本。目前,CRISPR-Cas 基因组编辑器的靶向递送仍然是成功实现基因组编辑临床转化的重要未满足需求。病毒载体缺乏其天然基因组和复制能力,是基因治疗和最近的 CRISPR-Cas 基因组编辑的一种有吸引力的递送策略[在其他地方进行了综述 (6)]。最广泛使用的病毒载体是逆转录病毒和腺相关病毒 (AAV) (7, 8)。慢病毒载体是逆转录病毒的一个亚型,在基因组整合后表达较大的转基因 (~ 10 kb),而 AAV 表达较小的转基因 (~ 4.7 kb),来自长寿命的附加体;这两种病毒载体都能够转导分裂细胞和非分裂细胞。假型慢病毒载体 (9)、新 AAV 趋向性工程 (10) 和组织特异性启动子使用的进展使得这些技术能够实现细胞特异性递送。然而,病毒递送也引入了
Barron,A.M.,JI,B.,Fujinaga,M.,Zhang,M.,Suhara,T.,Sahara,N.,Aoki,I.,Tsukada,H。&Higuchi,H。&Higuchi,M。(2020)。在小鼠tauopathy的小鼠模型中,线粒体异常的体内正电子发射断层扫描成像。衰老的神经生物学,94,140-148。https://dx.doi.org/10.1016/j.neurobiolaging.2020.05.003
t细胞修饰以表达智能设计的嵌合抗原受体(CAR)是复发和难治性血液癌的异常强大的治疗剂,并且有可能彻底改变许多其他疾病的治疗。为了避免与过大规模生产的收养细胞治疗产品的广泛构成相关的复杂性和成本,这是通过直接输注纳米颗粒配方核酸或工程性病毒载体在过去几年中引起了很大的关注,从而在体内产生Car T细胞的替代策略。在这里,我们概述了离体制造过程是直接体内策略的激励框架,并讨论了从临床前模型的新兴数据,以突出体内方法的效力,适用于新疾病适应症以及与临床准备的剩余挑战,包括临床准备就绪,包括交付特定的特定期限,长期延期效率。
。cc-by-nd 4.0国际许可证(未经同行评审证明)获得的是作者/资助者,他已授予Biorxiv的许可证,以永久显示预印本。这是该版本的版权持有人,该版本发布于2023年11月5日。 https://doi.org/10.1101/2021.05.05.05.442806 doi:biorxiv preprint
©2023国际医学磁共振学会。这是以下文章的同行评审版本:Moulin,K.,Stoeck,C.T。,Axel,L。等。(另外15位作者)(2023)在没有运动补偿的情况下体内心脏扩散成像会导致不合理的高扩散率。磁共振成像杂志。ISSN 1053-1807,已在https://doi.org/10.1002/jmri.28703上以最终形式出版。本文可以根据Wiley使用自算版版本的条款和条件来将其用于非商业目的。未经Wiley的明确许可或根据适用立法的法定权利的明确许可,本文可能不会增强,丰富或以其他方式转化为衍生作品。版权声明不得删除,遮盖或修改。该文章必须链接到Wiley在Wiley在线图书馆上的记录版本,并且必须禁止第三方通过平台,服务和网站提供任何嵌入,框架或以其他方式提供其文章或页面。
(未经同行评审认证)是作者/资助者。保留所有权利。未经许可不得重复使用。此预印本的版权所有者此版本于 2024 年 8 月 6 日发布。;https://doi.org/10.1101/2024.08.02.606075 doi:bioRxiv preprint
成簇随机间隔短回文重复序列 (CRISPR) 及其相关的核酸内切酶蛋白 Cas9 已被发现是细菌和古菌中的免疫系统;尽管如此,它们现在已被用作主流生物技术/分子剪刀,可以通过插入/删除、表观基因组编辑、信使 RNA 编辑、CRISPR 干扰等方式调节大量遗传和非遗传疾病。许多经食品和药物管理局批准和正在进行的 CRISPR 临床试验采用体外策略,其中基因编辑在体外进行,然后再植入患者体内。然而,CRISPR 成分的体内递送仍处于临床前监测之下。本综述总结了使用 CRISPR/Cas9 进行基因编辑的非病毒纳米递送策略及其最新进展、战略观点、挑战以及使用纳米材料进行组织特异性体内递送 CRISPR/Cas9 成分的未来方面。
1 Helene 和 Stephen Weicholz 细胞治疗实验室,马库斯神经科学研究所,博卡拉顿地区医院,800 Meadows Road,博卡拉顿,佛罗里达州 33486,美国;robin.rajan@baptisthealth.net(RGR);schowdhary.md@gmail.com(SAC);khanafy@health.fau.edu(KAH)2 赫伯特沃特海姆佛罗里达大学斯克里普斯研究所分子筛选中心,分子医学系,佛罗里达大学斯克里普斯生物医学研究中心,130 Scripps Way,朱庇特,佛罗里达州 33458,美国;vfernandezvega@ufl.edu(VF-V.);scampl@ufl.edu(LS)3 Certis Oncology,5626 Oberlin Dr. Suite 110,圣地亚哥,加利福尼亚州 92121,美国;jsperry@certisoncology.com(JS); nakashima@certisoncology.com(JN);ldo@certisoncology.com(LHD);wandrews@certisoncology.com(WA)4 生物医学信息学创新中心(ICBI),肿瘤学和生物统计学系、生物信息学和生物数学系,乔治城大学医学中心,2115 Wisconsin Ave NW, Suite G100,华盛顿特区 20007,美国;simina.m.boca@gmail.com 5 佛罗里达大西洋大学医学院,777 Glades Road,博卡拉顿,FL 33431,美国;islamr@health.fau.edu 6 Greiner Bio-One North America, Inc.,4238 Capital Drive,Monroe,NC 28110,美国;jan.seldin@gbo.com(JS); glauco.souza@gbo.com (GRS) * 通信地址:fvrionis@baptisthealth.net (FDV); spicert@ufl.edu (TPS) † 这些作者对这项工作的贡献相同。
尽管癌症基因组学取得了进展,基因组医学的应用也越来越多,但转移性癌症仍然是一种无法治愈的致命疾病。随着传统药物发现策略的收益递减和临床失败率高,人们更加重视替代药物发现平台,例如体外方法。体外方法旨在在药物发现的早期阶段嵌入生物相关性和患者间差异,并为患者提供更精确的治疗分层。然而,这些技术也具有为患者提供个性化治疗的巨大潜力,可以补充和增强基因组医学。尽管研究人员可以使用多种方法,但只有少数技术能够在严格的临床试验中指导患者治疗。在这篇综述中,我们讨论了体外方法在临床实践中面临的当前挑战,并总结了指导患者治疗的当代文献。最后,我们规划了体外方法如何从一种小规模、主要基于研究的技术转变为一种可靠且经过验证的预测工具。将来,这些临床前方法可能会整合到临床癌症治疗途径中,以协助个性化治疗选择,并有望改善患者的体验和治疗结果。
图 1 用于体内皮质离子波动记录的无线离子敏感场效应晶体管 (ISFET)。a ISFET 装置的源极和漏极连接到电容器的顶板和底板,与电路并联。b 谐振器的 Q 取决于 ISFET 栅极电极局部的离子浓度。c ISFET 的活性位点通过颅窗嵌入体感皮质表面。d 以无线方式检测到的离子波动在时间域中由 60 秒窗口内谐振器和天线之间的 S11 最小值表示。