Development of CRISPR-Cas3 delivery system using virus-like particles

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K15776
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 43060:System genome science-related
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: OKUZAKI Yuya 名古屋大学, 生命農学研究科, 研究員 (30837208)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: ゲノム編集 / CRISPR-Cas3 / ウイルス様粒子

Outline of Final Research Achievements

CRISPR-Cas3 system is the novel genome editing technology which can efficiently introduce large-scale deletion on the genome. Although CRISPR-Cas3 system is the attractive genome editing technology, it is hard to apply stem cells and in vivo because of a complex system consisting of multiple proteins and gRNAs.
To tackle this problem, we have developed a delivery system for encapsulating the Cas3 protein and Cascade complex which consisted of the CRISPR-Cas3 system in lentivirus-like particles. Our new delivery system is expected to be applied to the adaptation of the CRISPR-Cas3 system for cells which is difficult to gene introduction, and to gene therapy for triplet repeat disease such as Huntington's disease and myotonic muscular dystrophy.

Free Research Field

遺伝子工学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

新規国産ゲノム編集技術CRISPR-Cas3システムは、ゲノムDNA上に効率よく大規模欠損を導入できるという既存のゲノム編集技術にはない特性を持ち、様々な分野への応用が期待されている。一方常用されるCRISPR-Cas9と比べシステムが煩雑であり遺伝子導入が困難な幹細胞や生物個体への適応が困難であった。そこで本研究は、レンチウイルス様粒子の内部にCRISPR-Cas3システムを構成するRNA-タンパク質複合体を効率よく封入し、標的細胞へ送達する技術を開発した。本研究の成果は、CRISPR-Cas3システムを持ちいた幹細胞ゲノム編集治療や遺伝子治療に応用できると期待される。