斯坦福大学 | 斯坦福大学开发新型CRISPR技术:精准修复受损神经元,为神经退行性疾病治疗带来突破
斯坦福大学的研究团队近日取得重大科学突破,他们开发出一种基于CRISPR的创新技术,能够将修复性RNA精准递送至神经元受损部位,从而刺激神经再生。这项成果为肌萎缩侧索硬化症(ALS)、脊髓性肌萎缩症等神经退行性疾病以及脊髓损伤的治疗开辟了新路径,相关研究已发表于《自然》期刊。

神经元修复的天然困境
在健康人体内,受损神经元会自然产生RNA片段来指导修复蛋白的合成。然而,当遭遇神经退行性疾病或严重创伤时,神经元的RNA运输系统会崩溃——这些"修复指令"无法抵达细胞远端损伤部位,导致损伤不可逆转。"就像快递员迷了路,再重要的包裹也送不到目的地。"研究负责人、生物工程系副教授Stanley Qi解释道。
CRISPR变身"分子邮差"
研究团队对CRISPR-Cas13系统进行了革命性改造。与传统基因编辑工具不同,他们移除了Cas13的"基因剪刀"功能,将其重塑为精准的RNA递送载体。通过设计特殊的定位信号(研究人员称之为"空间拉链代码"),这套被命名为CRISPR-TO的技术能像智能导航系统一样,将特定RNA分子运送至神经元内精确坐标。

显示CRISPR介导的长距离治疗RNA传输以修复脑神经元损伤的成像,治疗RNA标记为红色。| 孟庭汉
实验显示,在培养的小鼠脑神经元中,CRISPR-TO成功将促生长RNA递送至神经突(神经元间连接的关键结构)。仅24小时,某些RNA分子就使神经突生长量提升50%。"我们首次实现了对细胞内RNA的GPS级精确定位,"论文第一作者孟庭汉博士表示,"这为理解空间RNA调控打开了新维度。"
双重治疗潜力
该技术具备双重应用前景:
激活内源修复机制:调动神经元自身RNA进行原位修复
精准药物递送:提高RNA药物的靶向性与安全性
研究团队已建立筛选平台,正在测试更多候选RNA分子,同时探索该技术在人类神经元中的应用。值得注意的是,这项技术不仅能修复损伤,还可能促进神经再生——这对脊髓损伤患者尤为重要。
未来展望
"我们现在掌握的是一套可编程的万能递送系统,"Qi教授强调,"理论上可以靶向任何细胞中的任何RNA,实现真正意义上的精准医学。"研究团队正与临床专家合作,推动该技术向治疗应用转化。
该研究获得美国国立卫生研究院等机构资助,斯坦福大学多个跨学科研究所共同参与。随着后续研究的深入,这项突破性技术或将成为对抗神经系统疾病的里程碑式武器。
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