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響合え、科学

Virus-like particleを用いたCRISPR-Cas9細胞内送達システムの開発

"Development of new intracellular delivery system of CRISPR-Cas9 using virus-like particle"

【紹介文献】

Gee et al., 2020, Nat. Commun.

"Extracellular Nanovesicles for Packaging of CRISPR-Cas9 Protein and sgRNA to Induce Therapeutic Exon Skipping"

www.nature.com

www.cira.kyoto-u.ac.jp

【発表概要】

難病の半数以上は遺伝子変異が原因で起きることが知られています。それら疾患の新しい治療法開発に向け、CRISPR-Cas9などのゲノム編集技術を用いた遺伝子修復が注目されています。ゲノム編集技術においては、そのツールを細胞内に運ぶためのDDSが必要となりますが、現在遺伝子治療でよく用いられているウイルスベクターは、細胞内に導入後も長期的に発現し、狙った箇所以外のゲノムを変えてしまうオフターゲット変異などを起こしてしまう可能性があります。ゲノム編集技術を医療に応用するためには、安全性高くCRISPR-Cas9とガイドRNAを細胞に送りこむシステムの開発が必要です。

堀田秋津博士(京都大学・CiRA)のチームは、CiRAと武田薬品との大型共同研究プログラムであるT-CiRAプロジェクトの一環として、新たな送達技術であるNanoMEDICを開発しました。このシステムは細胞へ導入されたCRISPR-Cas9/ガイドRNAが一時的にだけ作用し、また、iPS細胞を使った実験から、オフターゲット変異のリスクを抑え、かつ高効率にゲノム編集を行えることが分かりました。さらに、マウスの生体内においてもゲノム編集の効果が長期的に持続することも確認できました。この成果は、今後の遺伝子治療に向けた基盤技術として、医療応用に貢献することが期待されます。

【Summary】

In order to develop new treatments for congenital genetic diseases, genome-editing technology is collecting a lot of attention. This technology requires DDS to carry CRISPR tools into the cell, however, the viral vectors commonly used in gene therapy are expressed long term and have a risk of off-target mutations, which alter the genome at non-target sites, may occur. In order to apply genome editing technology to clinical usage, it is necessary of intracellular delivery of CRISPR-Cas9 system safely.

Dr. Akitsu Hotta's (Kyoto University, CiRA) team developed a new delivery technology, the NanoMEDIC. This DDS works by introducing CRISPR-Cas9/guide RNA into the cell temporarily, reduced offtarget mutations, and highly efficient with in vitro and in vivo study. These results are expected to contribute to medical applications as a fundamental technology for genome editing therapy.

発表資料:

drive.google.com

(2020.7.30 iPark Science Cafe 43rd)