目前治疗镰状细胞病的基因疗法既复杂又耗时，有时还会导致不孕症或血癌等严重副作用。为了应对这些挑战，约翰霍普金斯大学的研究人员开发了一种特殊的纳米粒子，可以将基因治疗直接发送到骨髓中的各种细胞中，以纠正致病突变。

“这种基因编辑方法将允许患者通过输血接受药物，”该研究的主要作者、约翰霍普金斯大学惠廷工程学院纳米生物技术研究所和约翰霍普金斯大学医学院的助理研究员 Xizhen Lian 说道。

“这避免了许多当前基因疗法的漫长而困难的过程，减轻了患者和医疗保健系统的负担，同时最大限度地减少了治疗的副作用。”

该研究团队由来自德克萨斯大学西南医学中心、圣犹大儿童研究医院、哈佛大学和约翰霍普金斯医学院的科学家组成，他们在镰状细胞病小鼠模型中使用 CRISPR/Cas 和基础基因编辑技术来激活一种血红蛋白并纠正镰状细胞突变。该团队还发现该方法可有效靶向白血病细胞。

“我们遇到的一个挑战是干细胞数量非常少;骨髓中只有 0.1% 的细胞是干细胞。它们还受到微环境的保护，可以防止药物从循环中输送出来，”连说。

研究团队通过向微小的递送颗粒中添加一种特殊的脂肪分子解决了这个问题。这种新分子帮助递送颗粒找到干细胞并牢固地附着在干细胞上，从而递送重要的基因疗法。

该团队的下一步是在能够更好地模拟临床情况的人源化动物模型上优化这项技术，因为他们目前仅使用啮齿动物的血细胞和成分进行研究。人源化动物模型经过基因改造，可以表达人类基因、细胞和蛋白质，使研究人员能够在与人类非常相似的活体系统中研究人类疾病。

“我们的方法有望帮助患者避免侵入性治疗程序，这将大大减少血癌的副作用，因为患者的基因中没有随机插入基因。我们的目标是导致这种疾病的特定基因，仅此而已，”连说。“治愈此类遗传疾病的唯一方法是纠正干细胞群体中的基因突变。”