マウスにおける持続的な遺伝子修正のための肺幹細胞のインビボ編集

科学分野:

• 遺伝子編集と再生医療
• 治療のためのナノテクノロジー
• 肺疾患と遺伝疾患の研究

背景:

• 耐久性の高い病気を 治すための有望な戦略です
• 幹細胞の効果的な編集は現在の治療方法において重要な課題です.
• 特定の組織に標的を絞った 遺伝子編集ツールは有効性にとって不可欠です

研究 の 目的:

• 肺をターゲットとする最適化された脂質ナノ粒子 (LNP) の in vivo 幹細胞ゲノム編集の有効性を実証する.
• 臨床前モデルのゲノム編集と治療応答の持続性を評価する.
• 遺伝的肺疾患,特に cystic fibrosis (CF) の治療のためのLNP媒介遺伝子編集の可能性を評価する.

主な方法:

• 遺伝子編集コンポーネント (mRNAとsgRNA) のための肺を標的とするLNPの開発と最適化.
• 肺幹細胞の編集効率と耐久性を評価するために,活性化可能なトマトレポーターマウスに遺伝子編集LNPを静脈内投与する.
• NG-ABE8e mRNA-sgR553X LNPsを患者に由来する肺上皮細胞とCFマウスモデルに用い,キスティック線維症のトランスメブラン伝導性調節器 (CFTR) 変異の修正を評価する.

主要な成果:

• 改善されたLNPは,マウスの肺幹細胞の70%以上を編集し,肺上皮細胞の80%以上で660日間持続したトマト発現を達成しました.
• LNP媒介による遺伝子編集により,患者由来細胞におけるシスティック線維症トランスメブラン伝導性調節器 (CFTR) のDNAの95%以上を修正し,CFTRの機能を回復させました.
• CFマウスの肺幹細胞の50%でR553Xナンセンス変異の修正が観察され,腸内オルガノイドの修正も成功しました.

結論:

• 肺をターゲットとするLNPは 高効率で耐久性の高い 肺幹細胞のゲノム編集を可能にします
• LNPによる遺伝子エディティングは, cystic fibrosisのような遺伝疾患において,疾患を修正する重要な可能性を示しています.
• このアプローチは,治療的幹細胞編集と in vivo ゲノム修正のための新しい戦略を表しています.