新的CRISPR工具协调细胞内的抗病防御

SARS-CoV-2等RNA病的兴起凸显了对抗它们的新方法的必要性。像CRISPR/Cas13这样的RNA靶向工具功能强大，但在细胞质中效率低下，许多RNA病在细胞质中进行复制。

来自亥姆霍兹慕尼黑和慕尼黑工业大学(TUM)的科学家设计了一种解决方案：Cas13d-N。这种新的分子工具允许位于细胞核内的CRISPRRNA分子移动到细胞质，使其能够非常有效地中和RNA病。

这一进步为精准医学和主动病防御策略打开了大门。研究结果发表在《细胞发现》杂志上。

随着世界为应对SARS-CoV-2大流行等RNA病未来和持续的全球健康威胁做好准备，抗病药物开发的突破性进展正在成为对抗这些传染病的关键武器。

这项创新的核心是对CRISPR/Cas13系统的探索，该系统以其操纵RNA的可编程能力而闻名，并已成为各种RNA靶向应用不可或缺的工具。然而，一个重大障碍阻碍了Cas13d的有效性：它仅限于哺乳动物细胞的细胞核。这极大地限制了其在胞质应用中的效用，例如可编程抗病疗法。

有效的抗病解决方案

由WolfgangWurst教授、ChristophGruber博士和FlorianGiesert博士(慕尼黑亥姆霍兹发育遗传学研究所、慕尼黑工业大学发育遗传学系主任)领导的研究团队与GregorEbert博士(病学研究所)的团队合作亥姆霍兹慕尼黑大学和慕尼黑工业大学)和AndreasPichlmair教授(慕尼黑工业大学病学研究所)成功克服了与Cas13d胞质不活性相关的这一挑战。

通过仔细的筛选和优化，研究人员开发了一种革命性的解决方案：Cas13d-N，这是一种能够将核crRNA转移到细胞质中的新型系统。crRNA或CRISPRRNA是短RNA分子，可引导CRISPR-Cas复合物到达特定目标序列以进行精确修饰。在细胞质中，蛋白质/crRNA复合物以互补RNA为目标，并以前所未有的精度降解它们。

Cas13d-N在降解mRNA靶点和中和自我复制RNA方面表现出色，包括委内瑞拉马脑炎(VEE)RNA病的复制序列和SARS-CoV-2的几种变体，其性能优于其前辈，从而释放了Cas13d的全部潜力：可编程抗病工具。

重新定义RNA病治疗的前景

这一重要成就代表着在抗击流行病和加强防范未来疫情方面迈出的重要一步。该研究的影响超越了传统的抗病策略和CRISPR系统，通过实现基于CRISPR的干预措施的亚细胞定位的战略操作，开创了精准医学的新时代。

“Cas13d-N抗病开发的这一突破标志着我们与RNA病持续斗争的关键时刻，”该研究协调员WolfgangWurst教授说。“这一成就展示了协作创新和人类聪明才智在我们追求更健康、更有弹性的世界过程中的力量。”