Construction of disease- and target-tissue-selective and systemically-administrable genome editing technology using supramolecules

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K06672
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 47060:Clinical pharmacy-related
• Research Institution: Kumamoto University
• Principal Investigator: Motoyama Keiichi 熊本大学, 大学院生命科学研究部附属グローバル天然物科学研究センター, 教授 (50515608)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: ゲノム編集 / ロタキサン / 超分子 / シクロデキストリン

Outline of Final Research Achievements

Recently, genome editing in which a Cas9 protein/sgRNA complex (Cas9 RNP) is pre-formed and introduced directly into cells has been attempted. Therefore, we focused on a supramolecular material called polyrotaxane (PRX) as a next-generation Cas9 RNP carrier. In this study, we performed structural optimization of NH2-PRX as a Cas9 RNP carrier. As a result, we succeeded in obtaining endosomal escape effect and Cas9 RNP release ability in cells.

Free Research Field

製剤設計学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

NH2-PRXは、混合するだけでアミノ基が回転・移動しながらCas9 RNPのアニオン性部位と相互作用することで、非常に高効率にトポロジカルな複合体を形成し、従来のキャリアと比較して、Cas9 RNPの安定性と細胞膜透過性を劇的に向上させることが可能である。本研究の最終目標は、全身投与で高効率かつ安全に、ゲノム編集を誘導可能なキャリアシステムを構築し、様々な遺伝性疾患に対する究極の根治療法を開発することである。