Mammoth Biosciences tədqiqatçıları tək adeno-associated virus (AAV) vektorundan istifadə edərək skelet əzələsi də daxil olmaqla qaraciyər olmayan toxumalarda gen redaktəsini həyata keçirmək qabiliyyətini nümayiş etdirən ultrakompakt CRISPR nüvəsi olan NanoCas-ı inkişaf etdiriblər. Qeyri-insan primatları (NHPs) üzərində aparılan təcrübələr əzələ toxumalarında redaktə effektivliyinin 30%-dən çox olması ilə nəticələndi.

CRISPR gen redaktəsi genetikada inqilab etdi, lakin çatdırılma problemləri onun klinik tətbiqlərini ilk növbədə ex vivo və qaraciyərə yönəldilmiş müalicələrlə məhdudlaşdırdı. Cas9 və Cas12a da daxil olmaqla adi CRISPR nukleazları tək AAV vektorunun qablaşdırma həddini aşaraq, səmərəliliyi azaldan ikili AAV strategiyalarını tələb edir.

Cas12i və CasX kimi daha kiçik CRISPR sistemləri müəyyən edilmişdir, lakin onlar çox böyük qalır və ya aşağı redaktə səmərəliliyi nümayiş etdirirlər. Cas14 və IscB kimi mövcud kompakt sistemlər böyük heyvan modellərində güclü effektivlik nümayiş etdirməmişdir.

bioRxiv preprint serverində dərc edilən ” NanoCas ilə qeyri-insan primatlarında skelet əzələsinin tək AAV CRISPR redaktəsi” adlı araşdırmada tədqiqatçılar ultrakompakt CRISPR sistemlərini müəyyən etmək üçün 21980 metagenomu təhlil edən hərtərəfli metagenomik skrininq həyata keçirdilər.

Tədqiqatçılar 600 amin turşusu altında 176 namizəd nukleazı seçib, onları hesablama RNT strukturunun proqnozlaşdırılması, PAM ardıcıllığının identifikasiyası və məməli hüceyrəsinin xromosomal redaktə analizləri vasitəsilə qiymətləndiriblər.

NanoCas adlandırılan ən səmərəli namizəd protein mühəndisliyi vasitəsilə daha da optimallaşdırıldı. 220 (D220R) mövqeyində arginin əvəzedicisi olan variant DNT-ni bağlama və redaktə səmərəliliyini artırdı. Redaktə performansı insan embrion böyrək hüceyrələrində (HEK293T), T-hüceyrələrində və CD34 ⁺ hematopoietik kök və progenitor hüceyrələrində qiymətləndirilib .

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=188&slotname=8188791252&adk=1687169288&adf=4054963813&pi=t.ma~as.8188791252&w=750&abgtt=6&fwrn=4&lmt=1739867032&rafmt=11&format=750×188&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2025-02-nanocas-smaller-version-crispr-aav.html&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTMyLjAuNjgzNC4xOTciLG51bGwsMCxudWxsLCI2NCIsW1siTm90IEEoQnJhbmQiLCI4LjAuMC4wIl0sWyJDaHJvbWl1bSIsIjEzMi4wLjY4MzQuMTk3Il0sWyJHb29nbGUgQ2hyb21lIiwiMTMyLjAuNjgzNC4xOTciXV0sMF0.&dt=1739867032399&bpp=1&bdt=72&idt=170&shv=r20250211&mjsv=m202502130101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3Df22668bce9793ae4%3AT%3D1735196613%3ART%3D1739866927%3AS%3DALNI_Mb4Xpwl1SO1AcvqroR6xccDm_sheQ&gpic=UID%3D00000f7c5320f40b%3AT%3D1735196613%3ART%3D1739866927%3AS%3DALNI_Mb1dz_DHiT2yDzXLMaB9CDkQl4XGg&eo_id_str=ID%3Dcdf7f2f01784f52d%3AT%3D1735196613%3ART%3D1739866927%3AS%3DAA-Afjb8kbeupLLyQ0QHQmZxpM4v&prev_fmts=0x0&nras=1&correlator=6537436467204&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=4&u_h=1080&u_w=1920&u_ah=1032&u_aw=1920&u_cd=24&u_sd=1&dmc=8&adx=447&ady=1926&biw=1903&bih=945&scr_x=0&scr_y=0&eid=95331832%2C95332926%2C95352069%2C31090357%2C95347432%2C95350015&oid=2&pvsid=484865984972195&tmod=855259264&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1920%2C0%2C1920%2C1032%2C1920%2C945&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=1&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=2&uci=a!2&btvi=1&fsb=1&dtd=175

İn vivo sınaq üçün NanoCas, qaraciyərdə ~60% redaktə effektivliyinə nail olmaq və serum PCSK9 səviyyələrini azaltmaq üçün xolesterolu tənzimləyən bir gen olan Pcsk9-u hədəf almaq üçün siçanlarda AAV8 vasitəsilə çatdırıldı. Əlavə tədqiqatlar, Duchenne əzələ distrofiyası üçün potensial tətbiqləri araşdırmaq üçün distrofində ekzon birləşmə sahələrini hədəf aldı .

Qeyri-insan primat təcrübələri əzələlərin çatdırılması üçün AAV9-4A istifadə etdi. Cynomolgus macaques sistemik AAV9-NanoCas inyeksiyaları aldı, dörd və səkkiz həftədə skelet əzələsi biopsiyaları götürüldü və əlavə toxumalar müalicədən sonra 12 həftədə təhlil edildi.

İnsan hüceyrə xətlərində NanoCas redaktə effektivliyi orta hesabla 20% təşkil edib, sınaqdan keçmiş bələdçi RNT-lərin 60%-i aşkar edilə bilən aktivliyə nail olub. D220R variantı müxtəlif toxumalarda redaktə səmərəliliyini artırdı. In vivo, siçanlarda NanoCas vasitəçiliyi ilə Pcsk9 redaktəsi SaCas9-a uyğun gələn 60% indel tezliyi ilə nəticələndi və daha kiçik bir gen yükündən faydalandı.

Duchenne əzələ distrofiyası (DMD) genetik mutasiyaların səbəb olduğu zəiflədən əzələ zəifliyi xəstəliyidir və potensial gen redaktoru müalicələri üçün yüksək dəyərli hədəfdir. İnsanlaşdırılmış siçan modelində DMD hədəfləmə təcrübələri quadriseps, dana və ürək toxumalarında 10-40% redaktə nümayiş etdirdi.

Qeyri-insan primatlarda NanoCas skelet əzələlərində 30%-ə qədər redaktə etməyə nail olub, zaman keçdikcə mütərəqqi redaktə səviyyələri artır. Ürək tənzimləmə 15%-ə çatdı və qaraciyərdə məqsəddənkənar redaktə 2%-dən aşağı qaldı.

NanoCas qeyri-insan primatlarda in vivo əzələlərin səmərəli redaktəsini nümayiş etdirən ilk tək AAV CRISPR sistemini təmsil edir. Belə bir kompakt nukleazanın nəticələri geniş əhatəlidir, daha geniş toxuma hədəflənməsinə, daha səmərəli gen terapiyasına və dəqiq redaktə proqramlarına, o cümlədən baza redaktə və epigenetik modifikasiyalarda tətbiqlərə imkan verir.

Daha çox məlumat: Benjamin J. Rauch et al, NanoCas, ultrakompakt nüvə, bioRxiv (2025) ilə qeyri-insan primatlarda skelet əzələlərinin Tək AAV CRISPR redaktəsi . DOI: 10.1101/2025.01.29.635576

Jurnal məlumatı: bioRxiv 

© 2025 Science X Network