構造に基づくガイドRNAの化学修飾が強力な非ウイルス的in vivoゲノム編集を可能にする

Cas9–sgRNAによる効率的なin vivoゲノム編集は、ウイルスによる送達法を用いる必要があるため、臨床応用が制限されている。他のRNA治療薬を開発するトランスレーショナル研究では、RNAの的確な化学修飾により、ヌクレアーゼ分解に対する感受性が低下し、治療効果が高まる場合があることが示されている。我々は、Cas9–sgRNA複合体の構造に基づき、ゲノム編集活性を維持または増強しながら修飾することができるsgRNA領域を特定し、in vivoでの応用に最適な一群の化学修飾を開発した。この強化されたsgRNAおよびCas9をコードするmRNAの脂質ナノ粒子製剤を用いると、マウスへの単回静脈注射によって肝臓のPcsk9で80％を超える編集が誘導されることが示された。血清中のPcsk9は検出不能なレベルまで減少し、コレステロールレベルは個体中で有意に約35～40％低下した。この手法は、臨床的状況でウイルスによらない肝臓のCas9ゲノム編集を可能にすると考えられる。