自帶導航，主動敲門，CRISPR有了新型“快遞車”

科技日報記者 張夢然

CRISPR是一種革命性的基因編輯技術，可以像“分子剪刀”一樣精準地修改導致疾病的基因，為治療遺傳病、癌症、罕見病等許多目前難以治癒的疾病帶來了前所未有的希望。自這項技術誕生以來，科學家們已經成功在實驗室中修復了許多致病基因。然而，一個關鍵問題始終限制着它的實際應用：如何安全、高效地把這套“剪刀”送到身體裏真正需要它的細胞中去？如果送不到，或者送到了但效率太低，再先進的技術也無法真正治病。

現在，美國西北大學科學家團隊取得了一項重要突破——他們設計出一種全新的“基因快遞車”，不僅能更高效地把CRISPR工具送進細胞，還能減少傷害，提高基因修復準確率，為未來更多基因療法的臨牀應用鋪平了道路。

傳統“快遞”方式各有短板

要把CRISPR送進細胞，科學家目前主要依賴兩種“交通工具”：一種是改造過的病毒，另一種是人工合成的微小脂肪顆粒（脂質納米顆粒，簡稱LNP）。病毒就像天生的“潛入高手”，能輕鬆進入細胞，因此效率較高。但它也有明顯缺點：人體會把它當成外來入侵者發起攻擊，引發免疫反應，帶來安全風險；而且它能攜帶的“貨物”有限，有時裝不下完整的基因編輯工具包。另一種方式，也就是LNP，安全性更高，不會引發強烈免疫反應，新冠疫苗就用到了這種技術。但它的短板是“送貨效率”不高——這些小顆粒大多隻能被動地被細胞“吞”進去，然後常常被困在細胞內部的“小隔間”（內體）裏出不來，裏面的基因工具也就無法發揮作用，最終真正起效的很少。

還有一種方法是先把細胞從身體裏取出來，體外編輯好再送回去，但這一過程複雜、成本高，不適合大多數疾病。因此，科學家一直在尋找一種更安全、更高效、能直接在體內使用的遞送方式。

新“快遞車”穿上“智能外衣”

這次西北大學團隊發明的新系統，叫作“脂質納米顆粒球形核酸”（LNP-SNA），可以理解為給傳統的脂肪小球穿上了一層特殊的“智能外衣”。這層外衣是由許多短小的DNA鏈緊密排列而成的球形結構，覆蓋在整個顆粒表面。

這層DNA外殼的作用遠不止保護內部的基因工具。更重要的是，它能讓整個顆粒變得更容易被細胞“看見”和“接受”。因為細胞表面有一些天然能識別DNA的“感應器”，當這種帶DNA外殼的小球靠近時，細胞會主動把它“拉”進去，而不是靠隨機碰撞被“吞”下。這就像是從“快遞放門口等你撿”變成了“快遞員主動敲門，你直接開門收貨”，效率自然大大提高。

研究發現，這種新型“快遞車”進入細胞的效率是普通脂肪顆粒的3倍以上，對細胞的毒性卻明顯更低。更重要的是，它完成基因編輯的幾率也提升了3倍，並且在修復基因時更加精準，出錯的概率大幅下降——精確修復的成功率提高了60%以上。這對於基因治療來説至關重要，因為一次錯誤的編輯就可能帶來新的健康風險。

適合多種疾病的通用平台

這項技術還有一個巨大優勢：它是一個“模塊化”的平台，就像一個通用運輸系統，可以靈活調整。比如，通過改變DNA外殼的“密碼”，科學家可以讓它專門尋找肝臟細胞、腦細胞或癌細胞，實現“指哪打哪”的精準投遞。研究人員已經在多種人體細胞中測試了這種新系統，包括皮膚細胞、免疫細胞、腎臟細胞和骨髓幹細胞，結果都表現出優異的遞送效果。

目前，基於類似球形核酸技術的藥物已有7種進入人體臨牀試驗，其中一些正在測試癌症治療的效果。這項新技術也正在由一些生物公司推廣，目標是儘快用於臨牀試驗。

科學家表示，CRISPR本身固然強大，但“怎麼送”同樣關鍵。這次的突破，不是改進“剪刀”，而是打造了一輛更聰明、更高效的“快遞車”。通過巧妙的結構設計，讓遞送基因工具變得更精準、更安全。隨着這類技術的不斷進步，未來人們或許真的能通過基因編輯治癒更多曾經束手無策的疾病。