韓國基礎科學研究所(Institute for Basic Science, IBS)，韓國首爾大學等處的研究人員設計出了目前最小的CRISPR-Cas9，并通過腺伴隨病毒(AAV)將其遞送到了肌細胞和小鼠的眼睛里，用以編輯導致失明的基因。

　　這一研究成果發表在Nature Communications上，這種CRISPR-Cas9系統源自空腸彎曲桿菌(CjCas9)，未來也許會成為一種有效治療一般疾病和“無藥可救”的疾病的新工具。

　　CRISPR-Cas9紅得發紫，作為“基因剪刀”蛋白，Cas9需要在導向RNA指引下在精確靶基因位置進行切割。CRISPR-Cas9復合物要想到達靶標DNA，就需要通過質粒或病毒遞送。IBS基因組工程中心主任KIM Jin Soo解釋說：“AAV是一種在體內表達目標基因的有效和安全的載體，已廣泛用于基因治療。”

　　天然狀態下，Cas9是細菌的免疫武器，切割可能損害細菌的病毒DNA。最常見的CRISPR-Cas9技術使用的是源自細菌化膿性鏈球菌的Cas9。然而這個蛋白由1,368個氨基酸組成，體積太大不能通過AAV包裝和遞送。即使科學家們將其分成兩部分，分別包裝在不同的病毒，也會出現其它的問題，如需要兩倍的病毒量，活性要比完整的Cas9小。金黃色葡萄球菌Cas9也可以用于基因編輯，且體積稍小(1,053個氨基酸)，因此它可以通過AAV傳輸，但這種Cas9又沒有足夠的空間可以裝載其它蛋白。

　　在這項最新研究中，研究人員發現CjCas9大小合適，而且高效，這個蛋白有984個氨基酸，可以與多個導向RNAs，還有熒光報告基因一同包裝進AAV中。

　　為了利用細菌蛋白進行基因編輯，研究人員優化了這一技術，他們設計了一個短的DNA序列，接在緊挨著Cas9靶向的DNA序列，即Protospacer Adjacent Motif(PAM)。每個不同的Cas9需要一個特定的PAM序列，否則就無法結合，并切割靶標DNA序列。此外，研究人員還修改了導向RNA的長度。

　　完成這種優化后，研究人員將新的CRISPR-Cas9復合體，連同兩個導向RNA和熒光報告蛋白一起包裝到AAV中，朝著小鼠肌肉和眼睛中的突變基因傳遞。他們主要聚焦于涉及年齡相關性黃斑變性(AMD)的兩個基因，這也是成年人失明的主要原因之一。

　　一個基因是ADM的常見治療靶標，稱為血管內皮生長因子A(VEGF A)，另一個基因是激活VEGF A的轉錄的轉錄因子：HIF-1a。后者此前并未被當作藥物靶標。在這項研究中，研究小組證明CjCas9通過AAV傳遞到了視網膜，可以有效地使小鼠中的Hif-1a和VEGF A失活，并減少脈絡膜新血管形成(CNV)的面積。

　　KIM Jin-Soo解釋說：“CjCas9具有高度特異性，不會出現基因組中的脫靶突變。”