Extracellular vesicles encapsulating CRISPR machinery for treatment of SARS-CoV-2 infection
封装 CRISPR 机制的细胞外囊泡用于治疗 SARS-CoV-2 感染
基本信息
- 批准号:10655147
- 负责人:
- 金额:$ 22.2万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:
- 财政年份:2023
- 资助国家:美国
- 起止时间:2023-01-19 至 2024-12-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:2019-nCoVACE2Antiviral AgentsBCAR1 geneBindingBiologicalBiologyCOVID-19COVID-19 patientCOVID-19 treatmentCRISPR/Cas technologyCarbonCause of DeathCell CommunicationCell membraneCellsClustered Regularly Interspaced Short Palindromic RepeatsCoated vesicleComplexConditioned Culture MediaDataEncapsulatedEngineeringEpithelial CellsEventFutureGene ExpressionGenerationsGenesGeneticGenetic DiseasesGenetic EngineeringGlycineIn VitroKnock-outKnowledgeLipidsLungMediatingMembraneMesocricetus auratusMessenger RNAMethodsMicroRNAsModelingModificationMolecularN-terminalNucleocapsidPersonsPlayProductionProliferatingProteinsRNARNA SequencesRibonucleoproteinsRoleSARS-CoV-2 infectionSARS-CoV-2 inhibitorSARS-CoV-2 spike proteinSaturated Fatty AcidsSeverity of illnessSpecificityStructure of parenchyma of lungSystemTechnologyTestingTissuesTransfectionVaccinesVariantViralViral Load resultViral ProteinsVirus Assemblyairway epitheliumextracellular vesiclesgenome editinggenomic RNAimprovedin vivoinfluenza infectionmortalitymyristoylationnanoparticlepandemic diseaseposttranscriptionalreceptorsrc-Family Kinasestherapeutic genome editingtransmission processtreatment strategyviral genomics
项目摘要
Summary/Abstract
SARS-CoV-2 has caused the deaths of millions of people globally. Effective antiviral therapeutic
treatment options are urgently needed. CRISPR-mediated genome editing has provided a very promising avenue
for treatment of a variety of genetic diseases. Particularly, the CRISPR-Cas13 system has been demonstrated
to possess the potential of inhibiting SARS-CoV-2 and influenza infections by degradation of viral genomic RNA
and viral mRNA. However, it is still very challenging to deliver the CRISPR machinery to initiate genome editing
efficiently in vivo. Extracellular vesicles (EVs) contain a variety of molecular components including lipids, mRNA,
microRNAs, and proteins. A large body of studies has shown that EVs mediate cell-to-cell communication by
transmitting their encapsulated contents. This proposal intends to construct EVs encapsulating the CRISPR
machinery and deliver the EVs to respiratory epithelial cells to inhibit SARS-CoV-2 proliferation in vivo. We will
therefore genetically engineer the Cas13d protein so that Cas13d/CRISPR-RNA (crRNA) ribonucleoprotein
complex can be encapsulated into EVs. We will also engineer the membrane of EVs, such that EVs target
respiratory epithelial cells and deliver Cas13d/crRNA for inhibiting SARS-CoV-2 viral assembly and proliferation,
thereby inhibiting COVID-19. This study will allow us to understand the feasibility of an EVs-based vehicle to
deliver genome editing machinery to inhibit SARS-CoV-2 proliferation in lung epithelial cells. This study will
provide a treatment option for COVID-19 patients to reduce disease severity and mortality.
摘要/摘要
SARS-CoV-2 已导致全球数百万人死亡。有效的抗病毒治疗
迫切需要治疗方案。 CRISPR介导的基因组编辑提供了一条非常有前途的途径
用于治疗多种遗传性疾病。特别是,CRISPR-Cas13系统已被证明
具有通过降解病毒基因组 RNA 抑制 SARS-CoV-2 和流感感染的潜力
和病毒 mRNA。然而,提供 CRISPR 机器来启动基因组编辑仍然非常具有挑战性
在体内有效。细胞外囊泡 (EV) 含有多种分子成分,包括脂质、mRNA、
微小RNA和蛋白质。大量研究表明,电动汽车通过以下方式介导细胞间的通讯:
传输其封装的内容。该提案旨在构建封装 CRISPR 的 EV
机器并将EV递送至呼吸道上皮细胞以抑制体内SARS-CoV-2增殖。我们将
因此,对 Cas13d 蛋白进行基因改造,使 Cas13d/CRISPR-RNA (crRNA) 核糖核蛋白
复合体可以封装到电动汽车中。我们还将设计电动汽车的薄膜,使电动汽车能够瞄准
呼吸道上皮细胞并传递 Cas13d/crRNA 以抑制 SARS-CoV-2 病毒组装和增殖,
从而抑制 COVID-19。这项研究将使我们了解基于电动汽车的车辆的可行性
提供基因组编辑机制来抑制肺上皮细胞中的 SARS-CoV-2 增殖。这项研究将
为 COVID-19 患者提供治疗选择,以降低疾病严重程度和死亡率。
项目成果
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