Molecular Therapy Nucleic Acids：纳米芯片可以对小鼠和人类器官进行高水平的基因组编辑

类器官是来源于胚胎干细胞、成体干细胞(ASCs)或诱导多能干细胞(IPSCs)的自组织三维培养系统。它们比传统使用的二维免疫细胞系更真实地概括了其原始上皮组织的结构、组成和功能。

该模型可用于研究干细胞分化、基因治疗方法和空间组织过程。因此，有机体技术是破译器官发生或人类病理中涉及的基因作用的理想选择。因此，迫切需要一种高效的方法来编辑小鼠组织衍生的有机类化合物和人类ASCs衍生的有机类化合物的基因组。

图片来源：https://doi.org/10.1016/j.omtn.2023.06.004

近日，来自法国蔚蓝大学的研究者们在Molecular Therapy: Nucleic Acids杂志上发表了题为“Nanoblades allow high-level genome editing in murine and human organoids”的文章，该研究揭示了纳米芯片允许对小鼠和人类器官进行高水平的基因组编辑。

由于CRISPR-Cas9基因编辑系统，基因组工程变得更加容易。然而，在合成器官中使用这项名为“有机化合物”的技术仍然非常低效。这是由于CRISPR-Cas9机械的输送方法，包括电穿孔CRISPR-Cas9 DNA、mRNA或含有Cas9-gRNA复合体的核糖核蛋白。然而，这些程序对有机化合物来说是相当有毒的。

在本研究中，研究者描述了“纳米母细胞(NB)”技术的使用，该技术远远超过了迄今为止对小鼠和人类组织衍生的有机化合物所达到的基因编辑水平。在NBS治疗后，研究者在有机物中达到了高达75%的报告基因敲除。事实上，在小鼠的前列腺和结肠器官中，利用含有NBS的单个gRNA或双gRNA，可以实现高水平的Nb介导的雄激素受体编码基因和囊性纤维化跨膜电导调节基因的敲除。

同样，NBS在人类器官中实现了20%-50%的基因编辑。最重要的是，与其他基因编辑方法相比，这种方法对有机物没有毒性。只需要4周就可以获得稳定的类有机物基因敲除，NBS简化并允许在类有机物中快速进行基因组编辑，几乎没有副作用，包括由于瞬时表达Cas9/RNP而在非靶点插入/删除不必要的插入/缺失。

NBS能有效地从小鼠前列腺有机体中产生KO有机物

图片来源：https://doi.org/10.1016/j.omtn.2023.06.004

总体而言，NBS代表了一种在体外编辑人类和小鼠器官的通用和高效的工具。它们允许在几个有机模型中快速而有效地获得基因KO，其基因编辑水平优于其他当前使用的技术，同时只需要基因编辑机制的瞬时表达。最重要的是，有机化合物中有效的基因编辑伴随着低细胞毒性和低脱靶效应，这是由于该系统瞬时递送RNP。（生物谷 Bioon.com）

参考文献

Victor Tiroille et al. Nanoblades allow high-level genome editing in murine and human organoids. Mol Ther Nucleic Acids. 2023 Jun 8;33:57-74. doi: 10.1016/j.omtn.2023.06.004.