目前关于Cas13的研究都是在体外细胞系中进行的。但更为关键的问题是Cas13是否能在成体动物的体内发挥功能并应用于疾病的治疗。黄鹏羽实验室和杨辉实验室合作将Cas13d系统和靶向Pten基因的guide RNA导入到小鼠肝脏细胞中,成功在肝脏细胞中沉默了Pten基因。他们也观察到在导入Cas13d系统的肝脏细胞中,Pten的沉默增强了下游信号蛋白AKT的磷酸化,并影响了下游相关糖脂代谢相关基因的表达。这说明Cas13d可以应用于模拟体内代谢信号的调控。
相比于其他Cas13蛋白,Cas13d的一个显著优势是体积小,易于包装到AAV病毒当中。在这项研究中,研究者利用AAV将Cas13d系统导入到小鼠肝脏中,降低了胆固醇调控关键基因Pcsk9的表达,并成功地降低了小鼠血液中的胆固醇水平。在这个过程中,研究人员并没有观察到明显的肝损伤,说明Cas13d系统在体内应用时具有一定的安全性。此外,研究者也证实,基于Cas13d的基因沉默是可逆的,这在针对后天性的代谢疾病治疗中具有显著的优势。
中科院神经所研究生贺冰冰、上科大新葡萄8883官网amg2015级研究生彭文博、中科院神经所研究生黄佳为共同第一作者。上科大新葡萄8883官网amg2018级研究生张航、2016级研究生李志杰等参与了课题研究。上科大新葡萄8883官网amg黄鹏羽教授和中科院神经所杨辉研究员为共同通讯作者。该项研究获得了上海科技大学科研启动基金、国家自然科学基金委和科技部的基金支持。
论文链接:https://doi.org/10.1007/s13238-020-00700-2

CasRx介导的靶向肝脏RNA降解