波士顿儿童医院的研究人员报告说，一种肿瘤靶向的CRISPR基因编辑系统，包裹在纳米凝胶中并注入体内，可以有效和安全地阻止三阴性乳腺癌的生长。他们在人类肿瘤细胞和小鼠中进行的原理验证研究表明，三阴性乳腺癌的潜在遗传治疗方法是所有乳腺癌死亡率最高的。

本周，PNAS期刊在线报道了这项新的受专利保护的战略。

缺乏雌激素，黄体酮和HER2受体的三阴性乳腺癌(TNBC)占所有乳腺癌的12%。50岁以下的女性，非洲裔美国女性和携带BRCA1基因突变的女性更常发生这种情况。手术，化疗和放疗是这种高度侵袭性，经常转移性癌症的少数治疗选择，迫切需要更有效的靶向治疗。

这项由波士顿儿童血管生物学项目彭国博士和Marsha Moses博士领导的新研究代表了第一次成功使用靶向CRISPR基因编辑来阻止体内TNBC肿瘤的生长(通过注射到活体内) ，荷瘤小鼠)。新系统是无毒的，利用抗体选择性识别癌细胞，同时保留正常组织。

实验表明，CRISPR系统能够归巢于乳腺肿瘤并敲除众所周知的乳腺癌促进基因Lipocalin 2，肿瘤组织的编辑效率为81%。该方法在小鼠模型中使肿瘤生长减弱了77%，并且在正常组织中没有显示出毒性。

CRISPR的精确递送

迄今为止，将CRISRP基因编辑技术转化为疾病治疗一直受限于缺乏有效的CRISPR传递系统。一种方法使用病毒来传递CRISPR系统，但是病毒不能携带大的有效载荷，并且如果它“感染”除目标之外的细胞，则可能会引起副作用。另一种方法将CRISPR系统封装在阳离子聚合物或脂质纳米颗粒内，但这些元素可能对细胞有毒，并且CRISPR系统在其到达目的地之前经常被身体捕获或分解。

新方法将CRISPR编辑系统封装在由无毒脂肪分子和水凝胶组成的软“纳米脂凝胶”内。附着于凝胶表面的抗体然后将CRISPR纳米颗粒引导至肿瘤部位。这些抗体旨在识别和靶向ICAM-1，摩西实验室于2014年将其鉴定为三阴性乳腺癌的新型药物靶点。

由于颗粒柔软而有弹性，因此它们比较硬的颗粒更有效地进入细胞。虽然较硬的纳米颗粒可能被细胞的摄取机器捕获，但软颗粒能够与肿瘤细胞膜融合并直接在细胞内传递CRISPR有效负载。

该研究的第一作者郭说：“使用柔软的颗粒可以让我们更好地穿透肿瘤，不会产生副作用，也可以使用更大的载体。”“我们的系统可以显着增加CRISPR的肿瘤传递。”

一旦进入细胞内，CRISPR系统就会敲除Lipocalin 2，这是一种促进乳腺肿瘤进展和转移的致癌基因。实验表明，致癌基因的丧失抑制了癌症的侵袭性和迁移或转移的倾向。经处理的小鼠未显示出毒性迹象。

虽然这项研究的重点是三阴性乳腺癌，但摩西认为该团队的CRISPR平台也可以用于治疗儿科癌症，也可以提供传统药物。这些研究正在进行中。该团队正在与一些对该技术感兴趣的公司进行讨论。

“我们的系统能够以精确和安全的方式为肿瘤提供更多的药物，”摩西说。