Учените от Mammoth Biosciences постигнаха рекордна ефективност при редактирането на човешка ДНК

NanoCas е успешно тестван върху живи организми.

Изследователите от Mammoth Biosciences представиха NanoCas – ултракомпактна CRISPR нуклеаза, способна да редактира гените в скелетните мускули с помощта на само един аденоасоцииран вирус (AAV). Експериментите с примати показват ефективност на редактиране от над 30% в мускулните тъкани.

Редактирането на гени с помощта на CRISPR направи революция в биологията, но съществуващите системи, включително Cas9 и Cas12a, са твърде големи, за да се поберат в един вирусен вектор. Това ограничава клиничното им приложение и изисква използването на два AAV, което намалява ефективността на доставката.

Изследователският екип е анализирал 21 980 метагенома и е избрал 176 кандидат нуклеази с дължина под 600 аминокиселини. Оптимизираната версия на NanoCas с мутацията D220R показа подобрена ефективност на свързване с ДНК. В лабораторни условия той успешно редактира гените в човешките клетки, включително и в стволовите клетки и Т-лимфоцитите.

При експерименти с мишки NanoCas редактира гена Pcsk9, отговорен за нивата на холестерола, с помощта на AAV8, като постига 60% ефективност. При работа с образци на болестта на Дюшен се наблюдава до 40% редактиране в мускулите.

При примати AAV9-NanoCas осигурява до 30% редактиране в скелетната мускулатура и 15% в сърдечната тъкан, с не повече от 2% нежелани мутации в черния дроб. Това е първият случай на успешно редактиране на мускули при големи животни с помощта на единичен AAV вектор.

NanoCas е многообещаващ за лечението на генетичните мускулни заболявания и разширява възможностите за генна терапия, като включва редактиране на място и епигенетична корекция.