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.
As principais conclusões do estudo NanoCas incluem:
- A eficiência de edição corresponde à dos sistemas CRISPR de primeira geração: ao mirar o gene PCSK9 no fígado de camundongo in vivo, NanoCas mostrou eficiências de edição de saturação de aproximadamente 60%, em paridade com a de SaCas9, que é cerca de três vezes maior em tamanho. Ambos os sistemas CRISPR reduziram a proteína PCSK9 sérica a níveis indetectáveis.
- Edição robusta de AAV único em vários tecidos musculares: NanoCas demonstrou edição de 10% a 40% do gene da distrofina no quadríceps, panturrilha e músculo cardíaco em um modelo murino humanizado de Distrofia Muscular de Duchenne (DMD), quando administrado por meio de um único vetor AAV.
- Primeira demonstração de edição de músculo AAV único em primatas não humanos: NanoCas alcançou eficiências de edição in vivo de até 30% ao mirar distrofina no músculo esquelético de macacos cynomolgus. NanoCas também mostrou edição de 15% no coração, em comparação com 10% com SaCas9. A análise do tecido hepático mostrou edição mínima fora do alvo.