血管内皮细胞作为血管壁的保护屏障，并作为许多血管活性物质的合成、代谢、摄取、储存和降解的活性来源。内皮细胞损伤可能是疾病的一个因素。内皮直接参与周围血管疾病、中风、心脏病、糖尿病、胰岛素抵抗、慢性肾衰竭、肿瘤生长、转移、静脉血栓形成和严重病毒感染性疾病。现在，一项新的小鼠研究展示了如何对血管内皮细胞进行基因组编辑。

他们的研究结果发表在《CellReports》杂志上，题为“通过纳米颗粒递送CRISPR-Cas9质粒DNA对成人血管内皮进行稳健的基因组编辑”，该论文由芝加哥安和罗伯特H.卢里儿童医院斯坦利·曼尼儿童研究所的赵佑阳博士领导。

研究人员写道：“血管内皮在血管稳态和组织液平衡中发挥着至关重要的作用。”“为了针对内皮进行强大的基因组编辑，我们开发了由聚乙烯亚胺配制而成的基于聚(乙二醇)甲醚-嵌段-聚(丙交酯-共-乙交酯)(PEG-b-PLGA)共聚物的纳米颗粒。”

赵和研究人员开发了一种纳米颗粒，可以将基因组编辑技术(包括CRISPR/Cas9)传递给内皮细胞。这是第一次对血管内皮细胞进行基因组编辑，因为传递CRISPR/Cas9的常用方法不适用于这种细胞类型。

“我们开发的纳米颗粒是一种强大的新型递送系统，用于血管内皮细胞基因组编辑，可用于治疗许多疾病，包括严重的COVID-19引起的急性呼吸窘迫综合征，”赵说。“利用这种纳米颗粒，我们可以引入基因来抑制血管损伤和/或促进血管修复，纠正基因突变，并打开或关闭基因以恢复正常功能。它还允许我们同时编辑多个基因。这对于治疗由内皮功能障碍引起的任何疾病来说都是一个重要的进步。”

赵解释说，内皮细胞的基因组编辑甚至可以通过切断肿瘤的血液供应或阻止癌症转移来治疗癌症。赵还指出，他们用于基因组编辑和转基因表达的纳米颗粒递送系统是心血管研究的进步。

研究人员写道：“蛋白质印迹和免疫荧光染色表明，ECs(内皮细胞)中的蛋白质表达选择性降低约80%，从而产生与基因敲除小鼠相似的表型。”

“质粒DNA的纳米颗粒递送可以诱导两个基因的基因组编辑，或者同时诱导EC中的基因组编辑和转基因表达。因此，质粒DNA的纳米颗粒递送是一种强大的工具，可以快速有效地改变EC中的基因表达，用于心血管研究和潜在的基因治疗，”研究人员总结道。

在临床试验开始之前需要进行临床前测试。