非病毒转染技术在基因编辑中的应用

印第安纳大学医学院的印第安纳再生医学与工程中心(ICRME)是组织纳米转染(TNT)再生医学技术的发源地，该技术可以在活体中实现功能性组织重编程。

　　

印第安纳大学医学院的印第安纳再生医学与工程中心(ICRME)是组织纳米转染(TNT)再生医学技术的发源地，该技术可在活体中实现功能性组织重编程。去年，ICRME的研究人员在《Nature Protocol》上发表了关于如何制造TNT 2.0硅芯片硬件的文章。现在，他们的研究首次证明了TNT可以作为一种非病毒的、局部的、基因编辑的传递装置。

TNT是一种微创设备，它可以通过使用无害的电火花脉冲将特定的感兴趣基因传递到皮肤，从而在活体体内重新编程组织功能。

通讯作者Chandan K. Sen博士、J. Stanley Battersby主席和特约外科教授、ICRME印第安纳大学医学院主任和印第安纳大学健康综合伤口护理中心执行主任说:“基于TNT的传递可以实现细胞特异性的基因编辑。你的皮肤有数千个基因，在慢性创伤中，许多关键基因会被DNA甲基化沉默。基于TNT的基因编辑技术可以消除这一障碍。”

在这项研究中，在患者的慢性伤口组织中观察到全基因组甲基化。这在实验小鼠模型中得到了再现。基于TNT的细胞特异性基因编辑拯救伤口愈合。研究结果最近发表在《Journal of Clinical Investigation》上。

先前的TNT应用研究报道了腿部损伤、糖尿病神经病变、神经损伤和中风影响的大脑的抢救。这是基因启动子甲基化首次被认为是伤口愈合的关键障碍。在这项研究中，ICRME研究人员发现P53甲基化和基因沉默是皮肤创面上皮-间充质转化(EMT)的关键屏障，这是闭合皮肤创面所必需的机制。基于TNT的非病毒角质形成细胞特异性P53基因去甲基化拯救EMT并实现伤口闭合。

慢性伤口会因大量死亡和坏死组织而导致严重的、有时危及生命的并发症，如蜂窝组织炎、下肢截肢和败血症。据估计，治疗慢性创伤每年要花费美国卫生保健系统280亿美元，这就加大了测试新型治疗方法的必要性，以防止截肢、拯救生命和降低医疗成本。

第一作者、ICRME外科助理教授和研究员Kanhaiya Singh博士说:“受对慢性创伤患者的观察的启发，这项工作取得了一个重要的里程碑，突出了在伤口部位去沉默基因的必要性。”

这项研究得到了美国国家糖尿病、消化和肾脏疾病研究所、美国国防部和礼来捐赠项目的支持。

Genome-wide DNA hypermethylation opposes healing in chronic wound patients by impairing epithelial-to-mesenchymal transition