惊喜！ 我们的身体一直在为基因治疗隐藏特洛伊木马

大自然隐藏着惊人的医学突破。

采取 CRISPR，变革性基因编辑工具。它受到低级细菌免疫防御系统的启发，并选择编辑我们的基因来治疗遗传性疾病、加强癌症治疗，甚至 延长寿命。现在，CRISPR 先驱之一张峰博士带着另一项发明回来了，它可以释放下一代基因治疗和 RNA疫苗。只是这一次，他的团队深入了解了我们自己的身体。

DNA 和 RNA 疗法虽然功能强大，但需要搭便车进入我们的细胞才能发挥作用。科学家通常利用病毒载体（由安全病毒制成的运输工具）或脂质纳米颗粒（保护性脂肪小团）来封装新的遗传物质并进入细胞。

问题？我们的身体不太喜欢外来物质，尤其是那些会引发不良免疫反应的物质。更重要的是，这些输送系统不适用于生物邮政编码，通常会覆盖整个身体，而不是集中在治疗区域。这些“传递问题”是有效且副作用很少的基因药物成功的一半。

“生物医学界一直在开发强大的分子疗法，但以精确有效的方式将它们传递给细胞具有挑战性，” 说过 张先生在布罗德研究所、麦戈文研究所和麻省理工学院工作。

输入发送。新的配送平台， 描述于 科学，以其纯粹的独创性令人眼花缭乱。不依赖外国运营商，SEND (s选修 e内源性en细胞衣壳化 delivery）征用人类蛋白质来制造运送新遗传元件的载体。在一系列测试中，该团队将 RNA 货物和 CRISPR 组件嵌入培养皿中的培养细胞内。这些细胞充当包装工厂，利用人类蛋白质封装遗传物质，形成微小的气球状血管，可以将其收集起来进行治疗。

更奇怪的是，这些蛋白质的来源依赖于亿万年前由我们自己的基因组通过进化驯化的病毒基因。因为这些蛋白质本质上是人类的，所以它们不太可能触发我们的免疫系统。

尽管作者只尝试了一种包装系统，但我们的基因组中隐藏着更多的包装系统。研究作者 Michael Segel 博士说：“这就是令人兴奋的地方。”他补充说，他们使用的系统并不是独一无二的。 “人体内可能还有其他 RNA 转移系统也可以用于治疗目的。”

身体的运输基础设施

我们的细胞是巨大的话匣子。他们有多条电话线。

电力是一种流行的电力。这在一定程度上是使神经元与网络和心脏细胞保持同步的原因。激素是另一种，通过血液中的化学物质将身体周围的细胞连接起来。

但最奇怪的是人类与病毒之间由来已久的休战。今天仔细研究人类基因组，很明显我们的双螺旋中嵌入了病毒 DNA 和其他遗传元件。大多数这些病毒添加物已经失去了原来的功能。然而，有些人被招募来塑造我们的身体和思想。

以 Arc 为例，这是一种由基因制成的蛋白质，也称为 g——我们基因组中常见的核心病毒基因。弧是一个 记忆 大师：据我们所知，蛋白质形成微小的胶囊来转移生物材料，这反过来又有助于将新的记忆巩固到我们的神经网络库中。另一种蛋白质类似于 g，被称为 PEG10，可以抓住 RNA 并形成气泡宇宙飞船，以帮助胎盘发育和辅助生殖。

如果 PEG10 为遗传物质制作纸板包装，那么邮票就来自另一个病毒基因家族——融合剂。该基因创建了某种邮政编码，允许每艘运载货物的宇宙飞船停靠在目标细胞上。

尽管这些基因最初本质上是病毒性的，但它们已经迁移到我们的基因组中，并适应了一个令人惊奇的特定运输系统，使细胞能够共享信息。它基本上是一个冰淇淋球（或麻糬或饺子），您可以在其中插入任何类型的馅料。既然我们的细胞已经使用这些充满遗传数据的生物气球进行通信，为什么我们不劫持这个过程来添加我们自己的遗传成分呢？

发送

新的运输系统依赖于三个组成部分：包装基因、进入代码和货物。

与密室逃脱一样，每一项都是基因信息从细胞中逃出所必需的。第一步是在人体内找到一种包装基因，可以在其货物周围形成气泡。通过计算调查，研究小组扫描了人类和小鼠的基因组 g-类基因——类似于形成保护胶囊的基因，帮助我们建立记忆。最初出现的 48 名候选人是作为货运公司。最终，该团队将搜索范围缩小到一种名为 MmPEG10 的蛋白质。

作者说，它起源于病毒，尽管它对我们的身体无害。 PEG10的特殊力量在于它温暖的拥抱。它可以捕获细胞内的RNA，在细胞周围形成气泡，然后像微型宇宙飞船一样从细胞母舰中分泌出气泡。令人惊讶的是，这些飞船对货物的选择相当讲究。在 CRISPR 检测的帮助下，研究小组意识到气泡仅与特定的 RNA 组结合并作为货物运输。

下一步是破解并重新编程 PEG10 的货物偏好。通过基因分析，研究小组发现了 PEG10 的一个部分，可以让胶囊识别并包装其货物。至于货物，该团队尝试添加两张基因“门票”或允许它们进入 PEG10 船的序列。这大致类似于乘客通过将汽车仪表板上的颜色与他们的应用程序相匹配来识别他们的 Lyft 司机。

一旦两者相遇，PEG10“驱动器”就会形成蛋白质，这些蛋白质围绕着基因骑手旋转，形成一个构成分子载体的斑点，目标是逃离细胞。

但是方向呢？这就是进入代码或融合剂的用武之地。与亚马逊退货代码一样，融合剂是点缀在 PEG10 出租车外部的蛋白质，引导它们进入不同的细胞类型和组织内部。通过使用不同的融合剂，研究小组可以指导基因货物的去向，就像用邮政编码标记一样。

将它一起

SEND 是由三个组件组成，每个组件都使用一个向量（可以隧道进入细胞的小而圆形的 DNA 片段）进行编码。

一旦进入细胞，奇迹就会发生。每个载体都利用细胞的蛋白质制造工厂。 PEG10带动工厂进行包装。熔剂在包装上点缀着送货单。经过修改以更好地标记到 SEND 上的货物 RNA 被整齐地包装在最终的车辆中，车辆驶向目的地。

“通过混合和匹配 SEND 系统中的不同组件，我们相信它将为开发针对不同疾病的疗法提供一个模块化平台，”张说。

作为概念验证，该团队使用 SEND 提供了一个 CRISPR 系统，该系统可以剪掉最初源自脑癌的培养皿中细胞中的致癌基因。该系统有效地切除了受体细胞中大约 60% 的基因。但只有当 SEND 将 CRISPR 组件运送到细胞中时，它才会这样做，这表明 SEND 只传递为其运输定制的遗传物质。

展望未来，该团队正在动物模型中测试 SEND，并设计一个针对不同组织和细胞的工具箱。他们还将继续在人类基因组中寻找可以添加到 SEND 平台的古代遗传成分。

“我们很高兴能够继续推动这种方法，”张说，“这是一个非常强大的概念。”

图片来源：在细胞内组装后，SEND 包被释放以收集用于基因治疗。照片由麦戈文研究所提供。

来源：https://singularityhub.com/2021/08/24/surprise-our-bodies-have-been-hiding-a-trojan-horse-for-gene-therapy/