Tools of Delivery: How to overcome this big challenge in medical treatment?
Introduction
van Haasteren J, Li J, Scheideler OJ, et al. Nat Biotechnol. 2020.
在基因疗法和RNA药物的快速发展中，递送系统起到了不可或缺的作用。在introduction部分，我们将介绍常见的病毒类和非病毒递送系统，讨论它们的优势和劣势，并从临床应用案例讨论药物递送系统的改进和发展方向。
Main paper I
2019年底刘如谦团队开发了一种不依赖于DNA模板的精准基因编辑技术Prime Editing（PE），可以有效地替换、插入和删除碱基，在学界产生了重大影响。然而，目前常用的基因递送工具腺相关病毒（AAV）的递送容量无法装载PE的完整工具组。为了扩展PE的在体应用范围，在这篇报道中，刘如谦团队针对PE基因编辑系统，系统性的优化了spCas9，MMLV，RT，pegRNA和AAV基因组等原件，提出了双AAV递送的“v3em PE-AAV”递送策略，成功地在小鼠的脑、心脏和肝脏实现了基因编辑，并基于此成功地在小鼠中突变了阿尔茨海默病相关基因APOE3和冠状动脉疾病相关基因PCSK9，向我们展示了PE潜在的医疗功能，为后续疾病机制和治疗相关的研究提供了强有力的工具。
Jessie R. Davis, Samagya Banskota, David R. Liu, et al. Nat. Biotechnol. 2024.
Main paper II
共生细菌进化出复杂的递送系统，与宿主生物学交互。其中，胞外收缩注射系统（eCIS）是一种类似注射器的巨型分子复合物，可将蛋白质负载物注入真核细胞。张锋团队研究了来自致病发光杆菌的eCIS——毒力盒（PVC），发现PVC的尾纤远端结合元件通过特异性识别靶受体介导了靶向选择。他们利用结构指导的工程改造，使PVC能以接近100%的效率重新编程，靶向包括人类细胞和小鼠在内的非天然目标。最终，他们证明了PVC可以加载并功能性地递送多种蛋白质负载物，如Cas9、碱基编辑器和毒素至人类细胞。本研究表明，PVC是一种可编程的蛋白质递送装置，在基因治疗、癌症治疗和生物防治方面具有潜在应用。
Joseph Kreitz, Feng Zhang, et al. Nature. 2023.
“
JC 基本信息
/ INFORMATIONS
时间
2024年12月8日10：00-13：00
地点
北京大学吕志和楼B106
主讲人
赵舶言 管骏杰 田磊
嘉宾
林睿(北京生命科学研究所)
程科满（国家纳米科学中心）
覃好（国家纳米科学中心）
班主任
李毓龙
欢迎感兴趣的同学给主讲人发邮件报名旁听本次JC：
赵舶言 zby@stu.pku.edu.cn
管骏杰 2300012276@stu.pku.edu.cn
田磊 tl661661@stu.pku.edu.cn
本次JC提供午餐，如有忌口请在邮件中一并告知。
References
[Review] van Haasteren J, Li J, Scheideler OJ, Murthy N, Schaffer DV. The delivery challenge: fulfilling the promise of therapeutic genome editing. Nat Biotechnol. 2020.
[Main 1] Davis JR, Banskota S, Levy JM, Newby GA, Wang X, Anzalone AV, Nelson AT, Chen PJ, Hennes AD, An M, Roh H, Randolph PB, Musunuru K, Liu DR. Efficient prime editing in mouse brain, liver and heart with dual AAVs. Nat Biotechnol. 2024.
[Main 2] Kreitz J, Friedrich MJ, Guru A, Lash B, Saito M, Macrae RK, Zhang F. Programmable protein delivery with a bacterial contractile injection system. Nature. 2023.
供稿｜赵舶言 管骏杰 田磊
排版｜张静函
审核｜赵文迪
