プライム編集による長いゲノム塩基配列の削除と置換

ゲノムの挿入、重複、挿入欠失（インデル）はヒトの病原性変異の約14％を占めるが、特に変化が大きいものの場合［100塩基対（bp）以上］、従来の遺伝子編集法では正しく効率的に修正することができない。今回我々は、ゲノム塩基配列の正確な削除を行うためにプライム編集（PE）ツールを最適化し、外部DNAテンプレートを用いずに1～10キロ塩基（kb）程度のゲノム断片を望ましい塩基配列（最長60 bp）で置換させた。Cas9ヌクレアーゼを逆転写酵素に結合させ（PE-Cas9）、これにDNAの相補的な鎖を標的とする2本のPEガイドRNA（pegRNA）を組み合わせることで、このPE-Cas9に基づく削除修復法（PEDAR）による標的塩基配列の正確で特異的な削除と修復を実現した。PEDARは、レポーター系と内在性座位において他のゲノム編集法よりも優れており、ゲノムの大規模で正確な変化を効率的に導入した。チロシン血症マウスモデルでは、Fah遺伝子内の1.38 kbの病原性の挿入を除去してその切断点を正確に修復し、肝臓のFAH発現を回復させた。