Компания Mammoth Biosciences совершила прорыв в области генного редактирования, представив инновационную систему NanoCas – самую компактную из известных CRISPR-нуклеаз размером менее 600 аминокислот. Главное преимущество разработки заключается в возможности доставки с помощью единичного аденоассоциированного вирусного вектора (AAV).
Поиск новой системы редактирования генома начался с масштабного анализа 21980 метагеномов, из которых было отобрано 176 потенциальных нуклеаз. Исследователи применяли методы компьютерного предсказания структуры РНК и идентификации PAM-последовательностей для выявления наиболее перспективных кандидатов.
Лабораторные испытания на клеточных линиях HEK293T, Т-клетках и CD34+ клетках показали среднюю эффективность редактирования около 20%. При этом 60% направляющих РНК продемонстрировали определяемую активность. Особого внимания заслуживает улучшенная версия системы D220R с заменой аргинина в позиции 220.
Эксперименты на мышах, нацеленные на ген Pcsk9, продемонстрировали впечатляющую эффективность редактирования – около 60% в печени и 10-40% в различных мышцах. Это особенно важно для потенциального лечения мышечной дистрофии Дюшенна (DMD).
Исследования на приматах (яванских макаках) с использованием вектора AAV9-4A проводились в течение 4, 8 и 12 недель. Результаты показали до 30% редактирования в скелетных мышцах и 15% в сердечной мышце, при этом нецелевое редактирование в печени составило менее 2%.
NanoCas демонстрирует значительные преимущества перед существующими системами. Традиционные Cas9 и Cas12a слишком велики для эффективной доставки, а компактные системы Cas12i и CasX имеют ограничения по размеру или эффективности. Cas14 и IscB показывают низкую эффективность на крупных животных.
Система открывает широкие перспективы применения в генной терапии, прецизионном редактировании, базовом редактировании и эпигенетических модификациях. Особенно многообещающим является потенциальное использование для лечения мышечной дистрофии Дюшенна и других генетических заболеваний мышечной системы.
Изображение носит иллюстративный характер
Поиск новой системы редактирования генома начался с масштабного анализа 21980 метагеномов, из которых было отобрано 176 потенциальных нуклеаз. Исследователи применяли методы компьютерного предсказания структуры РНК и идентификации PAM-последовательностей для выявления наиболее перспективных кандидатов.
Лабораторные испытания на клеточных линиях HEK293T, Т-клетках и CD34+ клетках показали среднюю эффективность редактирования около 20%. При этом 60% направляющих РНК продемонстрировали определяемую активность. Особого внимания заслуживает улучшенная версия системы D220R с заменой аргинина в позиции 220.
Эксперименты на мышах, нацеленные на ген Pcsk9, продемонстрировали впечатляющую эффективность редактирования – около 60% в печени и 10-40% в различных мышцах. Это особенно важно для потенциального лечения мышечной дистрофии Дюшенна (DMD).
Исследования на приматах (яванских макаках) с использованием вектора AAV9-4A проводились в течение 4, 8 и 12 недель. Результаты показали до 30% редактирования в скелетных мышцах и 15% в сердечной мышце, при этом нецелевое редактирование в печени составило менее 2%.
NanoCas демонстрирует значительные преимущества перед существующими системами. Традиционные Cas9 и Cas12a слишком велики для эффективной доставки, а компактные системы Cas12i и CasX имеют ограничения по размеру или эффективности. Cas14 и IscB показывают низкую эффективность на крупных животных.
Система открывает широкие перспективы применения в генной терапии, прецизионном редактировании, базовом редактировании и эпигенетических модификациях. Особенно многообещающим является потенциальное использование для лечения мышечной дистрофии Дюшенна и других генетических заболеваний мышечной системы.
