1文字だけ修正できるか?
計算論的 STRC遺伝子全体(5,325 bp)を置換する代わりに、変異した1塩基だけを修正できたらどうでしょうか?3種類の遺伝子編集ツールがあります。マイケルの特定のバリアントについてそれぞれを確認しました。
マイケルの変異:1文字の誤り
正常: ...AATTTACAGTG...
マイケル: ...AATTTCCAGTG...
CをAに戻す必要があります。これはC>A塩基転換と呼ばれます。
CBE(シトシン塩基編集器)
できること:
C → T のみ
C→Aが必要。CBEはC→Tしかできません。
このバリアントを修正できない
ABE(アデニン塩基編集器)
できること:
A → G のみ
方向が違います。ここでは無関係。
このバリアントを修正できない
プライム編集器
できること:
any → any (12種類全て)
C→A含む。近くにPAMサイトが必要。
このバリアントを修正できる
PAMサイト発見:バリアントから4 bp
プライム編集には標的付近に「着陸地点」(PAMサイト、NGG配列)が必要です。Ensembl REST APIからバリアント周辺のゲノム配列をダウンロードし、バリアントから15 bp以内のNGGモチーフを検索しました。
chr15:43600521-43600581 (GRCh38)
CCCAGCTCCCCACCTGCTATGGTGCCCCAATTT[C]AGTGAAGATCTCAGG
..........................PAM↑....↑variant
..........................4bp apart
発見方法:Ensembl APIがゲノム配列を返します。位置43600551から15 bp以内で「CC」(NGG PAMの相補鎖)を検索。4 bp離れた位置に1つ発見。最適なプライム編集ウィンドウ(0-13 bp)内です。
現実確認:プライム編集はまだ内耳有毛細胞においてin vivoでは試験されていません。蝸牛深部の外有毛細胞へのプライム編集器 + ガイドRNAの送達は未解決の課題です。しかし、この解析はマイケルの特定のバリアントが技術的にターゲット可能であることを確認しています。送達が解決されれば(現在活発に研究されている分野)、この変異をDNAレベルで修正できます。