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斯坦福大学团队在《细胞》发表的一项研究中,将聚焦超声、发光纳米颗粒与可被光激活的基因编辑蛋白结合,首次在小鼠大脑等深部组织的特定位置实现无创、空间精准的基因编辑,为神经系统疾病的精准治疗开辟了新思路。

斯坦福大学团队在《细胞》发表的一项研究中,将聚焦超声、发光纳米颗粒与可被光激活的基因编辑蛋白结合,首次在小鼠大脑等深部组织的特定位置实现无创、空间精准的基因编辑,为神经系统疾病的精准治疗开辟了新思路。


1. 从"编辑哪个基因"到"在哪里编辑"

CRISPR 类基因编辑工具已成为强大的科研利器,但传统方法往往在全身范围发挥作用,难以精确限定编辑位置;若要在特定部位编辑,通常需要植入纳米支架等侵入性手段。斯坦福吴蔡神经科学研究所 Guosong Hong 与 Michael Lin 团队将问题拓展为:不仅要控制"编辑哪个基因",还要控制"在哪里编辑"。

2. 三合一技术破解"深部组织难题"

光的穿透深度有限,难以到达深层组织,而超声穿透组织的能力远强于光。团队方案是:让可随血流循环的纳米颗粒在聚焦超声作用下发光,再以光激活经改造的更紧凑 Cas12f 基因编辑器。研究人员首先证明了可递送靶向特定基因的 Cas12f 编辑器,随后在体内特定位置聚焦超声,声波使附近纳米颗粒发光,光再"打开"编辑器作用于目标基因。通过基因改造小鼠模型,团队验证了这一工具的空间精确性,成功在选定脑区编辑基因。

3. 潜在应用前景

这一技术绕开了侵入性手术和植入物,为在大脑和身体深部特定位置编辑基因提供了全新手段。由于光遗传学刚获 2026 年诺贝尔生理学或医学奖,该技术也被视为光遗传学与基因编辑交叉领域的重要进展。团队表示,未来或可用于在特定区域治疗慢性疼痛等神经系统疾病,而不影响身体其他部位。研究目前仍处于小鼠阶段,距离临床尚远。

来源:《细胞》期刊论文及斯坦福大学官方新闻


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