Vários grupos de pesquisa têm tentado criar sistemas CRISPR compactos que podem caber em um único vetor AAV, mantendo as capacidades de edição. O grupo da Mammoth Biosciences é um deles; eles podem ter encontrado sucesso. Seus pesquisadores começaram classificando informações de sequência genética de vários tipos de CRISPR encontrados em microrganismos.
Lucas Harrington, diretor científico e cofundador da empresa e ex-aluno da Doudna, afirma que depois de submeter 176 candidatos iniciais a "uma enxurrada de testes", eles descobriram "aquela agulha no palheiro". Essa melhor escolha recebeu o nome de NanoCas; com 425 aminoácidos, é aproximadamente um terço maior que a Cas9. Ela foi projetada por Harrington e seus associados para cortar DNA de mamíferos de forma eficiente.
Key takeaways from the NanoCas study include:
- Editing efficiency matches that of first-generation CRISPR systems: When targeting the PCSK9 gene in mouse liver in vivo, NanoCas showed saturating editing efficiencies of approximately 60%, on par with that of SaCas9, which is about three-fold larger in size. Both CRISPR systems reduced serum PCSK9 protein to undetectable levels.
- Robust single AAV editing across multiple muscle tissues: NanoCas demonstrated 10% to 40% editing of the dystrophin gene across the quadricep, calf and heart muscle in a humanized mouse model of Duchenne Muscular Dystrophy (DMD), when delivered via a single AAV vector.
- First demonstration of single AAV muscle editing in non-human primates: NanoCas achieved in vivo editing efficiencies of up to 30% when targeting dystrophin in the skeletal muscle of cynomolgus macaques. NanoCas also showed 15% editing across the heart, compared to 10% with SaCas9. Analysis of liver tissue showed minimal off-target editing.
