JP2023535351A - 関節機能を改善する遺伝子編集 - Google Patents

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Abstract

本開示は、炎症成分によって特徴付けられる関節障害を治療するための組成物及び方法を提供する。一部の態様では、組成物及び方法は、変形性関節炎及び他の関節炎の進行を予防し、哺乳動物関節における変形性関節炎及び他の関節炎を治療するためのものである。【選択図】なし

Description

関連出願の相互参照
本出願は、2020年7月16日出願の米国仮特許出願第63/052,881号、及び2020年7月23日出願の米国仮特許出願第63/055,808号に対する優先権を主張するものであり、それらの内容は、参照によりその全体で全ての目的に対して本明細書に組み込まれる。
滑膜関節機能障害を治療するための組成物及び方法が本明細書に説明される。加えて、変形性関節炎などの疾患の治療における、滑膜細胞並びに/又は滑膜細胞、軟骨細胞、滑膜マクロファージ、及び滑膜線維芽細胞を遺伝子編集するための方法と、遺伝子編集された滑膜細胞並びに/又は滑膜細胞、軟骨細胞、滑膜マクロファージ、及び滑膜線維芽細胞の使用が本明細書に開示される。
変形性関節炎、変形性関節疾患、及び他の関節機能障害の治療は複雑であり、症候性緩和又は関節機能回復のための長期的な選択肢はほとんど存在しない。変形性関節炎(OA)は、疼痛に起因する障害の主な原因である。Neogi,Osteoarthritis Cartilage2013;21:1145-53。全ての哺乳動物種が影響を受けている:使役動物、家畜、及びそれらの所有者は、全て、疾患進行の程度に応じて、OA関連の不快感、疼痛、及び障害に苦しむ。
OAは、進行性の障害の経過によって特徴付けられる複雑な疾患である。全身性炎症は、OA及びOA疾患進行と関連付けられている。炎症は、増加した炎症誘発性サイトカインのレベルによって引き起こされる。この疾患を治療するための新しい方法及び組成物が、緊急に必要とされている。本明細書では、OA並びに他の炎症性関節障害の治療に有用な組成物及び方法が開示される。
本開示は、炎症成分によって特徴付けられる関節障害を治療するための組成物及び方法を提供する。一部の態様では、組成物及び方法は、変形性関節炎及び他の関節炎の進行を予防し、哺乳動物関節における変形性関節炎及び他の関節炎を治療するためのものである。例示的な実施形態によると、関節滑膜細胞及び/又は滑膜細胞、軟骨細胞、滑膜マクロファージ、又は滑膜線維芽細胞の少なくとも一部分は、炎症性サイトカインの発現を減少させるために遺伝子編集される。一部の態様では、関節滑膜細胞及び/又は滑膜細胞、軟骨細胞、滑膜マクロファージ、若しくは滑膜線維芽細胞の少なくとも一部分が、IL-1α、IL-1β、又はIL-1α、IL-1βの両方の発現を低減するように遺伝子編集される。
一部の実施形態では、遺伝子編集が、哺乳動物関節を含む細胞の少なくとも一部分において、1つ以上のサイトカイン及び/又は成長因子遺伝子の発現をサイレンシング又は低減させる。一部の態様では、細胞が、滑膜細胞である。一部の態様では、細胞が、滑膜線維芽細胞である。一部の態様では、細胞が、滑膜細胞である。一部の態様では、細胞が、軟骨細胞である。一部の態様では、細胞が、滑膜マクロファージである。
一部の実施形態では、1つ以上のサイトカイン及び/又は成長因子遺伝子が、IL-1α及びIL-1βを含む群から選択される。
一部の実施形態では、遺伝子編集が、1つ以上のサイトカイン及び/又は成長因子遺伝子で二本鎖又は一本鎖切断の生成を媒介するプログラム可能ヌクレアーゼの使用を含む。
一部の実施形態では、遺伝子編集が、CRISPR法、TALE法、ジンクフィンガー法、及びそれらの組み合わせから選択される1つ以上の方法を含む。
一部の実施形態では、遺伝子編集が、CRISPR法を含む。
一部の実施形態では、CRISPR法が、CRISPR-Cas9法である。
一部の実施形態では、遺伝子編集が、TALE法を含む。
一部の実施形態では、遺伝子編集が、ジンクフィンガー法を含む。
一部の実施形態では、遺伝子編集が、関節を含む細胞の少なくとも一部分において、1つ以上のサイトカイン及び/又は成長因子遺伝子の発現をサイレンシング又は低減させる。一部の実施形態では、編集された細胞の部分が、滑膜細胞である。一態様では、編集された細胞の部分が、滑膜線維芽細胞である。一部の実施形態では、編集された細胞の部分が、滑膜細胞である。一部の実施形態では、編集された細胞の部分が、軟骨細胞である。一部の実施形態では、編集された細胞の部分が、滑膜マクロファージである。
一部の実施形態では、アデノ随伴ウイルス(AAV)送達システムが、遺伝子編集システムを送達するために使用される。一部の実施形態では、AAV送達システムが、関節内に注射される。
本開示の一部の態様は、遺伝子編集システム及び薬学的に許容される担体を含む関節の疾患又は状態の治療又は予防のための医薬組成物を提供する。一態様では、遺伝子編集システムが、IL-1α、IL-1β、TNF-α、IL-6、IL-8、及びIL-18からなる群から選択される1つ以上の遺伝子座を標的とする1つ以上の核酸を含む。
実施形態は、イヌの跛行を治療する方法を提供し、方法が、遺伝子編集組成物を投与することを含み、組成物が、IL-1α及びIL-1βの発現を、跛行関節の滑膜細胞、軟骨細胞、滑膜マクロファージ、又は滑膜線維芽細胞の一部分においてサイレンシング又は低減させる。
一部の実施形態では、上記の方法が、本明細書に記載される方法及び組成物のいずれかに列挙された1つ以上の特徴を更に含む。
本開示の実施形態が、添付図面を参照して更に説明される。示される図面は、必ずしも縮尺どおりではなく、その代わりに、概して、本開示の実施形態の原理を例示することに重点を置く。
0.5μgのSpyCas9(TrueCut(商標)Cas9タンパク質v2、ThermoFisher Scientific)によって切断された、Mus musculus Il1a及びIl1b遺伝子に対して設計された100ngのマウスDNA(gBlocks、Integrated DNA Technologies)、並びにIl1a遺伝子(#43~46)及びIl1b遺伝子(#47~50)に対して標的化された200ngのホスホロチオエート修飾されたシングルガイド(sg)RNAのインビトロにおけるアガロースゲル電気泳動分析を例示する。 0.5μgのSauCas9(GeneSnipper(商標)Cas9、BioVision)によって切断された、Mus musculus Il1a及びIl1b遺伝子に対して設計された100ngのマウスDNA(gBlocks、Integrated DNA Technologies)、並びにIl1a遺伝子(#51~53)及びIl1b遺伝子(#54~56)に対する200ngのホスホロチオエート修飾されたガイドsgRNAのアガロースゲル電気泳動分析を例示する。 J774.2(「J」)及びNIH3T3(「N」)細胞のガイドRNAの範囲で使用されるSpyCas9及びSauCas9の編集効率を表示するグラフを集合的に例示し、図2Aは、2つの細胞株NIH3T3(「N」)及びJ774.2(「J」)にわたる、2つの別個のプール(Pool1及び2)で4×sgRNA(SpyCas9)を用いて編集されたIl1aのインビボ切断であり、図2Bは、2つの細胞株NIH3T3(「N」)及びJ774.2(「J」)にわたる、2つの別個のプール(Pool1及び2)で4×sgRNA(SpyCas9)を用いて編集されたIl1bのインビボ切断であり、図2Cは、2つの細胞株NIH3T3(「N」)及びJ774.2(「J」)にわたる、2つの別個のプール(Pool1及び2)で3×sgRNA(SauCas9)を用いて編集されたIl1aのインビボ切断であり、編集効率は、各プールのSangerシーケンシングトレース(ICEツール、Synthego)の逆畳み込みを使用して決定される。 J774.2(「J」)及びNIH3T3(「N」)細胞のガイドRNAの範囲で使用されるSpyCas9及びSauCas9の編集効率を表示するグラフを集合的に例示し、図2Aは、2つの細胞株NIH3T3(「N」)及びJ774.2(「J」)にわたる、2つの別個のプール(Pool1及び2)で4×sgRNA(SpyCas9)を用いて編集されたIl1aのインビボ切断であり、図2Bは、2つの細胞株NIH3T3(「N」)及びJ774.2(「J」)にわたる、2つの別個のプール(Pool1及び2)で4×sgRNA(SpyCas9)を用いて編集されたIl1bのインビボ切断であり、図2Cは、2つの細胞株NIH3T3(「N」)及びJ774.2(「J」)にわたる、2つの別個のプール(Pool1及び2)で3×sgRNA(SauCas9)を用いて編集されたIl1aのインビボ切断であり、編集効率は、各プールのSangerシーケンシングトレース(ICEツール、Synthego)の逆畳み込みを使用して決定される。 J774.2(「J」)及びNIH3T3(「N」)細胞のガイドRNAの範囲で使用されるSpyCas9及びSauCas9の編集効率を表示するグラフを集合的に例示し、図2Aは、2つの細胞株NIH3T3(「N」)及びJ774.2(「J」)にわたる、2つの別個のプール(Pool1及び2)で4×sgRNA(SpyCas9)を用いて編集されたIl1aのインビボ切断であり、図2Bは、2つの細胞株NIH3T3(「N」)及びJ774.2(「J」)にわたる、2つの別個のプール(Pool1及び2)で4×sgRNA(SpyCas9)を用いて編集されたIl1bのインビボ切断であり、図2Cは、2つの細胞株NIH3T3(「N」)及びJ774.2(「J」)にわたる、2つの別個のプール(Pool1及び2)で3×sgRNA(SauCas9)を用いて編集されたIl1aのインビボ切断であり、編集効率は、各プールのSangerシーケンシングトレース(ICEツール、Synthego)の逆畳み込みを使用して決定される。 J774.2(「J」)及びNIH3T3(「N」)細胞のガイドRNAの範囲で使用されるSpyCas9及びSauCas9の編集効率を表示するグラフを集合的に例示し、図2Aは、2つの細胞株NIH3T3(「N」)及びJ774.2(「J」)にわたる、2つの別個のプール(Pool1及び2)で4×sgRNA(SpyCas9)を用いて編集されたIl1aのインビボ切断であり、図2Bは、2つの細胞株NIH3T3(「N」)及びJ774.2(「J」)にわたる、2つの別個のプール(Pool1及び2)で4×sgRNA(SpyCas9)を用いて編集されたIl1bのインビボ切断であり、図2Cは、2つの細胞株NIH3T3(「N」)及びJ774.2(「J」)にわたる、2つの別個のプール(Pool1及び2)で3×sgRNA(SauCas9)を用いて編集されたIl1aのインビボ切断であり、編集効率は、各プールのSangerシーケンシングトレース(ICEツール、Synthego)の逆畳み込みを使用して決定される。 IVISシステムを使用して測定されたGFP発現を例示する。フラックス値は、動物の注射された膝関節を中心とする関心対象の領域に基づいていた。データは、群当たり4つの標本の平均(SD)として提示される。 本開示の実施例5に説明される研究の設計を例示する。 本開示の実施例5に説明される研究で取得された生存転帰測定値を例示する。 本開示の実施例5に説明される研究において、PBS、スクランブルベクターを含むAAV-6、CRISPR-Casガイド1及び2を含むAAV-6、スクランブルベクターを含むAAV-5、又はCRISPR-Casガイド1及び2を含むAAV-5の関節内(IA)注射で処理されたマウスの体重変化を例示する。 本開示の実施例5に説明される研究において、PBS、スクランブルベクターを含むAAV-6、CRISPR-Casガイド1及び2を含むAAV-6、スクランブルベクターを含むAAV-5、又はCRISPR-Casガイド1及び2を含むAAV-5の関節内(IA)注射で処理されたマウスにおける(A)経時的なマウス関節のベースラインからの膝キャリパー測定値の変化、及び(B)AUCによる足首キャリパー測定値の平均差を集合的に例示する。 本開示の実施例5に説明される研究において、PBS、スクランブルベクターを含むAAV-6、CRISPR-Casガイド1及び2を含むAAV-6、スクランブルベクターを含むAAV-5、又はCRISPR-Casガイド1及び2を含むAAV-5の関節内(IA)注射で処理されたマウスにおける(A)経時的なマウス関節のベースラインからの膝キャリパー測定値の変化、及び(B)AUCによる足首キャリパー測定値の平均差を集合的に例示する。 本開示の実施例5に説明される研究において、PBS、スクランブルベクターを含むAAV-6、CRISPR-Casガイド1及び2を含むAAV-6、スクランブルベクターを含むAAV-5、又はCRISPR-Casガイド1及び2を含むAAV-5の関節内(IA)注射で処理されたマウスから取得された(A)von Frey測定値の変化、及び(B)von Frey測定値の平均絶対閾値を集合的に例示する。 本開示の実施例5に説明される研究において、PBS、スクランブルベクターを含むAAV-6、CRISPR-Casガイド1及び2を含むAAV-6、スクランブルベクターを含むAAV-5、又はCRISPR-Casガイド1及び2を含むAAV-5の関節内(IA)注射で処理されたマウスから取得された(A)von Frey測定値の変化、及び(B)von Frey測定値の平均絶対閾値を集合的に例示する。 本開示の実施例5に説明される研究において、PBS、スクランブルベクターを含むAAV-6、CRISPR-Casガイド1及び2を含むAAV-6、スクランブルベクターを含むAAV-5、又はCRISPR-Casガイド1及び2を含むAAV-5の関節内(IA)注射で処理されたマウスから取得された滑液におけるIL-1β発現のためのqPCRアッセイの結果を例示する。 PBSで前処置された(A、B)、及びCRISPRで処理された(C、D)MSU注射された動物の滑膜組織におけるマウスIL-1βについての免疫組織化学を集合的に例示する。(図10B及び図10D)それぞれ、図10A及び図10Cの各々に対するアイソタイプ対照を示す。 PBSで前処置された(A、B)、及びCRISPRで処理された(C、D)MSU注射された動物の滑膜組織におけるマウスIL-1βについての免疫組織化学を集合的に例示する。(図10B及び図10D)それぞれ、図10A及び図10Cの各々に対するアイソタイプ対照を示す。 PBSで前処置された(A、B)、及びCRISPRで処理された(C、D)MSU注射された動物の滑膜組織におけるマウスIL-1βについての免疫組織化学を集合的に例示する。(図10B及び図10D)それぞれ、図10A及び図10Cの各々に対するアイソタイプ対照を示す。 PBSで前処置された(A、B)、及びCRISPRで処理された(C、D)MSU注射された動物の滑膜組織におけるマウスIL-1βについての免疫組織化学を集合的に例示する。(図10B及び図10D)それぞれ、図10A及び図10Cの各々に対するアイソタイプ対照を示す。 マウス、ヒト、ウマ、ネコ、及びイヌIL-1アルファ遺伝子間のアライメントを集合的に例示する。 マウス、ヒト、ウマ、ネコ、及びイヌIL-1アルファ遺伝子間のアライメントを集合的に例示する。 マウス、ヒト、ウマ、ネコ、及びイヌIL-1アルファ遺伝子間のアライメントを集合的に例示する。 マウス、ヒト、ウマ、ネコ、及びイヌIL-1ベータ遺伝子間のアライメントを集合的に例示する。 マウス、ヒト、ウマ、ネコ、及びイヌIL-1ベータ遺伝子間のアライメントを集合的に例示する。 マウス、ヒト、ウマ、ネコ、及びイヌIL-1ベータ遺伝子間のアライメントを集合的に例示する。 マウス、ヒト、ウマ、ネコ、及びイヌIL-1ベータ遺伝子間のアライメントを集合的に例示する。 ヒトIL-1アルファ遺伝子を編集するために設計された例示的なCRISPR/Cas9crRNA配列を集合的に例示する。 ヒトIL-1アルファ遺伝子を編集するために設計された例示的なCRISPR/Cas9crRNA配列を集合的に例示する。 ヒトIL-1アルファ遺伝子を編集するために設計された例示的なCRISPR/Cas9crRNA配列を集合的に例示する。 ヒトIL-1アルファ遺伝子を編集するために設計された例示的なCRISPR/Cas9crRNA配列を集合的に例示する。 ヒトIL-1ベータ遺伝子を編集するために設計された例示的なCRISPR/Cas9crRNA配列を集合的に例示する。 ヒトIL-1ベータ遺伝子を編集するために設計された例示的なCRISPR/Cas9crRNA配列を集合的に例示する。 ヒトIL-1ベータ遺伝子を編集するために設計された例示的なCRISPR/Cas9crRNA配列を集合的に例示する。 ヒトIL-1ベータ遺伝子を編集するために設計された例示的なCRISPR/Cas9crRNA配列を集合的に例示する。 ヒトIL-1ベータ遺伝子を編集するために設計された例示的なCRISPR/Cas9crRNA配列を集合的に例示する。 イヌIL-1アルファ遺伝子を編集するために設計された例示的なCRISPR/Cas9crRNA配列を集合的に例示する。 イヌIL-1アルファ遺伝子を編集するために設計された例示的なCRISPR/Cas9crRNA配列を集合的に例示する。 イヌIL-1アルファ遺伝子を編集するために設計された例示的なCRISPR/Cas9crRNA配列を集合的に例示する。 イヌIL-1ベータ遺伝子を編集するために設計された例示的なCRISPR/Cas9crRNA配列を集合的に例示する。 イヌIL-1ベータ遺伝子を編集するために設計された例示的なCRISPR/Cas9crRNA配列を集合的に例示する。 実施例8に説明されるように、ヒトIL-1アルファ遺伝子(図7A)、ヒトIL-1ベータ遺伝子(図7B)、イヌIL-1アルファ遺伝子(図7C)、及びイヌIL-1ベータ遺伝子(図7D)を標的とするcrRNA配列の細胞ベース及びインシリコ遺伝子編集分析の結果を集合的に例示する。°アミノ酸(AA)の翻訳フレーム内のCRISPR切断位置。*Doench,Fusi et al.(2016)からの最適化されたスコア。このスコアは、NGGを含む20bpのガイドに最適化される。スコアは、0~100の範囲である。高ければ高いほど良好である。**Hsu et al.(2013)からの特異性スコア。スコアは、0~100の範囲である。高ければ高いほど良好である。***このスコアは、U2OSにおける実験に基づく。高精度スコア(>0.4)は、DNA修復結果が均一であり、ほんの一握りの固有の遺伝子型に濃縮されていることを示唆する。****このスコアは、U2OSにおける実験に基づく。高い(>80%)フレームシフト頻度は、タンパク質コード遺伝子をフレーム外に外す傾向がある。1-bpの挿入及び1~2bpの欠失が、特に一般的な修復結果であるため、典型的なゲノムフレームシフト頻度は、66%を上回る。^複合スコア=(オフターゲットスコア+精度スコア*100+フレームシフト)/3。†パイプ記号「|」は、CRISPR切断部位を示す。中括弧「{}」は、挿入を示す。ハイフン「-」は、欠失を示す。$潜在的なオフターゲット部位。Hsu et al.(2013)によるスコアリング。オフターゲット部位は、100のスコアを有する。 実施例8に説明されるように、ヒトIL-1アルファ遺伝子(図7A)、ヒトIL-1ベータ遺伝子(図7B)、イヌIL-1アルファ遺伝子(図7C)、及びイヌIL-1ベータ遺伝子(図7D)を標的とするcrRNA配列の細胞ベース及びインシリコ遺伝子編集分析の結果を集合的に例示する。°アミノ酸(AA)の翻訳フレーム内のCRISPR切断位置。*Doench,Fusi et al.(2016)からの最適化されたスコア。このスコアは、NGGを含む20bpのガイドに最適化される。スコアは、0~100の範囲である。高ければ高いほど良好である。**Hsu et al.(2013)からの特異性スコア。スコアは、0~100の範囲である。高ければ高いほど良好である。***このスコアは、U2OSにおける実験に基づく。高精度スコア(>0.4)は、DNA修復結果が均一であり、ほんの一握りの固有の遺伝子型に濃縮されていることを示唆する。****このスコアは、U2OSにおける実験に基づく。高い(>80%)フレームシフト頻度は、タンパク質コード遺伝子をフレーム外に外す傾向がある。1-bpの挿入及び1~2bpの欠失が、特に一般的な修復結果であるため、典型的なゲノムフレームシフト頻度は、66%を上回る。^複合スコア=(オフターゲットスコア+精度スコア*100+フレームシフト)/3。†パイプ記号「|」は、CRISPR切断部位を示す。中括弧「{}」は、挿入を示す。ハイフン「-」は、欠失を示す。$潜在的なオフターゲット部位。Hsu et al.(2013)によるスコアリング。オフターゲット部位は、100のスコアを有する。 実施例8に説明されるように、ヒトIL-1アルファ遺伝子(図7A)、ヒトIL-1ベータ遺伝子(図7B)、イヌIL-1アルファ遺伝子(図7C)、及びイヌIL-1ベータ遺伝子(図7D)を標的とするcrRNA配列の細胞ベース及びインシリコ遺伝子編集分析の結果を集合的に例示する。°アミノ酸(AA)の翻訳フレーム内のCRISPR切断位置。*Doench,Fusi et al.(2016)からの最適化されたスコア。このスコアは、NGGを含む20bpのガイドに最適化される。スコアは、0~100の範囲である。高ければ高いほど良好である。**Hsu et al.(2013)からの特異性スコア。スコアは、0~100の範囲である。高ければ高いほど良好である。***このスコアは、U2OSにおける実験に基づく。高精度スコア(>0.4)は、DNA修復結果が均一であり、ほんの一握りの固有の遺伝子型に濃縮されていることを示唆する。****このスコアは、U2OSにおける実験に基づく。高い(>80%)フレームシフト頻度は、タンパク質コード遺伝子をフレーム外に外す傾向がある。1-bpの挿入及び1~2bpの欠失が、特に一般的な修復結果であるため、典型的なゲノムフレームシフト頻度は、66%を上回る。^複合スコア=(オフターゲットスコア+精度スコア*100+フレームシフト)/3。†パイプ記号「|」は、CRISPR切断部位を示す。中括弧「{}」は、挿入を示す。ハイフン「-」は、欠失を示す。$潜在的なオフターゲット部位。Hsu et al.(2013)によるスコアリング。オフターゲット部位は、100のスコアを有する。 実施例8に説明されるように、ヒトIL-1アルファ遺伝子(図7A)、ヒトIL-1ベータ遺伝子(図7B)、イヌIL-1アルファ遺伝子(図7C)、及びイヌIL-1ベータ遺伝子(図7D)を標的とするcrRNA配列の細胞ベース及びインシリコ遺伝子編集分析の結果を集合的に例示する。°アミノ酸(AA)の翻訳フレーム内のCRISPR切断位置。*Doench,Fusi et al.(2016)からの最適化されたスコア。このスコアは、NGGを含む20bpのガイドに最適化される。スコアは、0~100の範囲である。高ければ高いほど良好である。**Hsu et al.(2013)からの特異性スコア。スコアは、0~100の範囲である。高ければ高いほど良好である。***このスコアは、U2OSにおける実験に基づく。高精度スコア(>0.4)は、DNA修復結果が均一であり、ほんの一握りの固有の遺伝子型に濃縮されていることを示唆する。****このスコアは、U2OSにおける実験に基づく。高い(>80%)フレームシフト頻度は、タンパク質コード遺伝子をフレーム外に外す傾向がある。1-bpの挿入及び1~2bpの欠失が、特に一般的な修復結果であるため、典型的なゲノムフレームシフト頻度は、66%を上回る。^複合スコア=(オフターゲットスコア+精度スコア*100+フレームシフト)/3。†パイプ記号「|」は、CRISPR切断部位を示す。中括弧「{}」は、挿入を示す。ハイフン「-」は、欠失を示す。$潜在的なオフターゲット部位。Hsu et al.(2013)によるスコアリング。オフターゲット部位は、100のスコアを有する。 実施例9に説明されるように、PBS又はLPSへの曝露後6時間(図18A及び図18C)並びに24時間(図18B及び図18D)の非編集(対照)及び二重IL-1α/IL-1β KO(編集された)イヌ軟骨細胞からのイヌIL-1アルファ(図18A及び図18B)並びにイヌIL-1ベータ(図18C及び図18D)放出を集合的に例示する。 実施例9に説明されるように、PBS又はLPSへの曝露後6時間(図18A及び図18C)並びに24時間(図18B及び図18D)の非編集(対照)及び二重IL-1α/IL-1β KO(編集された)イヌ軟骨細胞からのイヌIL-1アルファ(図18A及び図18B)並びにイヌIL-1ベータ(図18C及び図18D)放出を集合的に例示する。 実施例9に説明されるように、PBS又はLPSへの曝露後6時間(図18A及び図18C)並びに24時間(図18B及び図18D)の非編集(対照)及び二重IL-1α/IL-1β KO(編集された)イヌ軟骨細胞からのイヌIL-1アルファ(図18A及び図18B)並びにイヌIL-1ベータ(図18C及び図18D)放出を集合的に例示する。 実施例9に説明されるように、PBS又はLPSへの曝露後6時間(図18A及び図18C)並びに24時間(図18B及び図18D)の非編集(対照)及び二重IL-1α/IL-1β KO(編集された)イヌ軟骨細胞からのイヌIL-1アルファ(図18A及び図18B)並びにイヌIL-1ベータ(図18C及び図18D)放出を集合的に例示する。 実施例9に説明されるように、PBS又はLPSへの曝露後6時間(図19A及び図19C)並びに24時間(図19B及び図19D)の非編集(対照)及び二重IL-1α/IL-1β KO(編集された)イヌ軟骨細胞からのヒトIL-1アルファ(図19A及び図19B)並びにイヌIL-1ベータ(図19C及び図19D)放出を集合的に例示する。 実施例9に説明されるように、PBS又はLPSへの曝露後6時間(図19A及び図19C)並びに24時間(図19B及び図19D)の非編集(対照)及び二重IL-1α/IL-1β KO(編集された)イヌ軟骨細胞からのヒトIL-1アルファ(図19A及び図19B)並びにイヌIL-1ベータ(図19C及び図19D)放出を集合的に例示する。 実施例9に説明されるように、PBS又はLPSへの曝露後6時間(図19A及び図19C)並びに24時間(図19B及び図19D)の非編集(対照)及び二重IL-1α/IL-1β KO(編集された)イヌ軟骨細胞からのヒトIL-1アルファ(図19A及び図19B)並びにイヌIL-1ベータ(図19C及び図19D)放出を集合的に例示する。 実施例9に説明されるように、PBS又はLPSへの曝露後6時間(図19A及び図19C)並びに24時間(図19B及び図19D)の非編集(対照)及び二重IL-1α/IL-1β KO(編集された)イヌ軟骨細胞からのヒトIL-1アルファ(図19A及び図19B)並びにイヌIL-1ベータ(図19C及び図19D)放出を集合的に例示する。
上記で識別された図面は、現在開示される実施形態を記載しているが、他の実施形態もまた、議論に記載されるように意図されている。本開示は、限定ではなく、表現として例示的な実施形態を提示する。本開示の実施形態の原理の範囲及び趣旨に収まる数多くの他の修正及び実施形態が、当業者によって考案され得る。
詳細な説明
本明細書に説明されるように、本開示の実施形態は、関節機能を改善し、関節疾患を治療するための組成物及び方法を提供する。特定の実施形態では、滑膜線維芽細胞、滑膜細胞、軟骨細胞、又は滑膜マクロファージを遺伝子編集して、炎症性サイトカイン、例えば、IL-1α、IL-1β、TNF-α、IL-6、IL-8、IL-18、1つ以上のマトリックスメタロプロテアーゼ(MMP)、又はNLRP3インフラマソームの1つ以上の成分の発現を低減させるための組成物及び方法が提供される。実施形態は、変形性関節炎及び他の炎症性関節疾患を治療するために使用される。実施形態は、変形性関節炎に起因するイヌの跛行を治療するために更に有用である。実施形態は、関節疾患に起因するウマの跛行を治療するために更に有用である。実施形態はまた、外傷後関節炎、痛風、偽痛風、及び他の炎症介在性又は免疫介在性関節疾患を治療するために有用である。
定義
別途定義されない限り、本明細書で使用される全ての技術及び科学用語は、本開示が属する技術分野の当業者によって一般的に理解されるものと同じ意味を有する。本明細書に参照される全ての特許及び刊行物は、参照によりそれらの全体が組み込まれる。
「インビボ」という用語は、対象の体内で起こる事象を指す。
「インビトロ」という用語は、対象の体外で起こる事象を指す。インビトロアッセイは、生存又は死滅した細胞が用いられる細胞ベースのアッセイを包含し、また、無傷の細胞が用いられる細胞非含有アッセイも包含し得る。
「エクスビボ」という用語は、対象の身体から除去された細胞、組織、及び/又は器官を処置すること、又はそれらに対する処置を実施することを伴う事象を指す。適切には、細胞、組織、及び/又は器官は、外科手術又は治療の方法において対象の身体に戻され得る。
「IL-1」(本明細書では「IL1」とも呼ばれる)という用語は、インターロイキン-1として知られる炎症誘発性サイトカインを指し、IL1-α及びIL-1β、ヒト及び哺乳動物形態、保存的アミノ酸置換、グリコフォーム、バイオ後続品、及びそれらのバリアントを含む、IL-1の全形態を含む。IL-1α及びIL-1βは、I型IL-1受容体(IL-1RI)と呼ばれる同じ受容体分子に結合する。この受容体の第3のリガンドが存在する。下流シグナル伝達を活性化せず、それゆえに、受容体の結合部位に関してIL-1α及びIL-1βシグナル伝達と競合することによってIL-1α及びIL-1βシグナル伝達の阻害剤として作用する、インターロイキン1受容体拮抗薬(IL-1Ra)。例えば、Dinarello,Blood117:3720-32(2011)及びWeber et al.,Science Signaling3(105):cm1,doi:10.1126/scisignal.3105cm1を参照されたい。IL-1は、例えば、Dinarello,Cytokine Growth Factor Rev.8:253-65(1997)に説明されており、その開示は参照により本明細書に組み込まれる。例えば、IL-1という用語は、IL-1のヒトの組換え形態を包含する。
Figure 2023535351000002
Figure 2023535351000003
「NLRP3インフラマソーム」という用語は、いくつかの炎症反応の活性化に関与する多タンパク質複合体を指す。NMRP3インフラマソームは、機能性炎症誘発性サイトカイン、例えば、IL-1β及びIL-18の産生を促進する。NLRP3インフラマソームのコア成分は、NLRP3、ASC(CARDを含有するアポトーシス関連スペック様タンパク質)、及びカスパーゼ-1であり、Lee et al.,Lipids Health Dis.16:271(2017)及びGroslambert and Py,J.Inflamm.Res.11:359-374(2018)によって説明される。
「マトリックスメタロプロテアーゼ」及び「MMP」という用語は、例えば、Fanjul-Fernandez et al., Biochem.Biophys.Acta1803:3-19(2010)によって特徴付けられるように、ジンクエンドペプチダーゼのマトリックスメタロプロテアーゼファミリーのメンバーのうちのいずれか1つであると定義される。当技術分野では、ファミリーメンバーは、多くの場合、原型的なMMP、ゼラチナーゼ、マトリリジン、及び/又はフリン活性化可能なMMPと呼ばれる。本明細書で使用される場合、「マトリックスメタロプロテアーゼ」及び「MMP」は、限定されるものではないが、MMP-1、MMP-2、MMP-3、MMP-7、MMP-8、MMP-9、MMP-10、MMP-11、MMP-12、MMP-13、MMP-14、MMP-15、MMP-16、MMP-17、MMP-18、MMP-19、MMP-20、MMP-21、MMP-23、MMP-25、MMP-26、MMP-27、及びMMP-28を含む、全MMPファミリーを包含する。
本明細書で使用される場合、「同時投与」、「同時投与する」、「組み合わせて投与される」、「組み合わせて投与する」、「同時」、及び「併用」という用語は、両方の活性医薬成分及び/又はそれらの代謝物が、同時に対象内に存在するように対象に2つ以上の活性医薬成分の投与を包含する(本開示の好ましい実施形態では、例えば、ウイルスベクターと組み合わせて少なくとも1つの抗炎症化合物が機能的に操作されて、本明細書に説明される遺伝子編集核酸を送達する)。同時投与は、別個の組成物の同時投与、別個の組成物の異なる時点における投与、又は2つ以上の活性医薬成分が存在する組成物における投与を含む。別個の組成物における同時投与、及び両方の薬剤が存在する組成物における投与が好ましい。
「有効量」又は「治療有効量」という用語は、限定されるものではないが、疾患治療を含む、意図される用途に効果をもたらすのに十分である、本明細書に説明される組成物又は組成物の組み合わせの量を指す。治療有効量は、意図される用途(インビトロ又はインビボ)、若しくは治療される対象及び疾患状態(例えば、対象の体重、年齢、若しくは性別)、疾患状態の重症度、又は投与の様式に応じて変化し得る。用語はまた、標的細胞に特定の応答を誘発することになる用量(例えば、血小板付着及び/又は細胞遊走の低減)にも適用される。特定の用量は、選択された特定の組成物、従うべき投与レジメン、組成物が他の組成物又は化合物と組み合わせて投与されるか否か、投与のタイミング、投与される組織、及び組成物が輸送される物理的送達システムに応じて変化することになる。
「治療」、「治療すること」、「治療する」などの用語は、所望の薬理学的及び/又は生理学的効果を取得することを指す。効果は、疾患若しくはその症状を完全に若しくは部分的に予防するという観点で予防的であってもよく、並びに/又は疾患に起因する疾患及び/若しくは有害作用に対する部分的若しくは完全な治癒の観点で治療的であってもよい。例えば、本開示の組成物、方法、又はシステムは、所与の状態(例えば、関節炎)に対する傾向を有する対象に、予防的治療として投与されてもよい。本明細書で使用される場合、「治療」は、哺乳動物、特にヒト、イヌ、ネコ、又はウマにおける疾患の任意の治療に及び、(a)疾患の素因があるが、まだ疾患を有すると診断されていない対象において疾患が発生することを予防すること、(b)疾患を阻害すること、すなわち、疾患の発症又は進行を抑止すること、並びに(c)疾患を緩和する、すなわち、疾患の退行を引き起こすこと、及び/又は1つ以上の疾患症状を緩和することを含む。「治療」はまた、疾患又は状態の非存在下であっても、薬理学的効果を提供するために、薬剤の送達を包含することを意味する。例えば、「治療」は、例えば、ワクチンの場合、疾患状態の非存在下で免疫反応を誘発するか、又は免疫を付与し得る組成物の送達を包含する。本開示の組成物及び方法は、限定されるものではないが、ヒト、イヌ、ネコ、ウマ、及びウシの対象を含む、全ての哺乳動物を治療するために適用可能であることが理解される。
核酸又はタンパク質の部分を参照して使用されるときの「異種」という用語は、核酸又はタンパク質が、自然界では互いに同じ関係で見つからない2つ以上の部分配列を含むことを示す。例えば、核酸は、典型的には、新しい機能性核酸、例えば、1つのソースからのプロモーター及び別のソースからのコーディング領域、又は異なるソースからのコーディング領域を作製するために配置された非関連遺伝子からの2つ以上の配列を有して、組換え的に産生される。同様に、異種タンパク質は、タンパク質が、自然界では互いに同じ関係で見つからない2つ以上の部分配列(例えば、融合タンパク質)を含むことを示す。
「ポリヌクレオチド」、「ヌクレオチド」、及び「核酸」という用語は、本明細書では互換的に使用され、デオキシリボ核酸(DNA)及びリボ核酸(RNA)を含む、核酸、オリゴヌクレオチドの全ての形態を指す。ポリヌクレオチドは、ゲノムDNA、cDNA、及びアンチセンスDNA、並びにスプライシング又は非スプライシングmRNA、rRNA、tRNA、lncRNA、RNA拮抗薬、並びに阻害性DNA又はRNA(例えば、RNAi、例えば、小又は短ヘアピン(sh)RNA、マイクロRNA(miRNA)、アプタマー、小又は短干渉(si)RNA、トランススプライシングRNA、又はアンチセンスRNA)を含む。ポリヌクレオチドはまた、例えば、限定されるものではないが、RNAi、miRNA、lncRNA、RNA拮抗薬、アプタマー、及び当業者に公知の任意の他の非コーディングRNAを含む、非コーディングRNAを含む。ポリヌクレオチドは、天然型、合成型、及び意図的に改変若しくは修飾されたポリヌクレオチド、並びに類似体及び誘導体を含む。「ポリヌクレオチド」という用語はまた、デオキシリボヌクレオチド若しくはリボヌクレオチド、又はその類似体を含む、任意の長さのヌクレオチドのポリマー形態も指し、核酸配列と同義である。ポリヌクレオチドは、メチル化ヌクレオチド及びヌクレオチド類似体などの修飾ヌクレオチドを含み得、非ヌクレオチド成分によって中断され得る。存在する場合、ヌクレオチド構造に対する修飾は、ポリマーのアセンブリの前又は後に付与され得る。ポリヌクレオチドという用語は、本明細書で使用される場合、二本及び一本鎖分子を互換的に指す。別段の指定又は要求がない限り、ポリヌクレオチドを包含する本明細書に説明される任意の実施形態は、二本鎖形態と、二本鎖形態を構成することが既知であるか、又は予測される2つの相補的な一本鎖形態との両方を包含する。ポリヌクレオチドは、単一、二重、又は三重鎖、直線、又は円形であってもよく、任意の長さであってもよい。ポリヌクレオチドを考察する際、特定のポリヌクレオチドの配列又は構造は、5’から3’の方向に配列を提供するという慣例に従って本明細書で説明され得る。
「遺伝子」又は「ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列」という用語は、ポリペプチド鎖の産生に関与するDNAのセグメントを指す。DNAセグメントは、遺伝子産物の転写/翻訳、及び転写/翻訳の調節に関与するコーディング領域(リーダー及びトレーラー)の前後の領域、並びに個々のコーディングセグメント(エクソン)間の介在配列(イントロン)を含み得る。例えば、遺伝子は、転写及び翻訳された後、特定のタンパク質又はポリペプチドをコードすることができる少なくとも1つのオープンリーディングフレームを含有するポリヌクレオチドを含む。
ヌクレオチド配列の観点で「相同」という用語は、既知の参照配列と同一であるか、又は実質的に同様であるかのいずれかであるヌクレオチド(核酸)配列を含む。一実施形態では、「相同ヌクレオチド配列」という用語は、既知の参照配列と少なくとも70%、少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、少なくとも99%、又は100%同一である核酸配列を有する配列を特徴付けるために使用される。
「異種」とは、それが比較される実体の残部から遺伝子型的に別個の実体に由来することを意味する。例えば、遺伝子工学技術によって、異なる種に由来するプラスミド又はベクターに導入されたポリヌクレオチドは、異種ポリヌクレオチドである。プロモーターは、その天然コーディング配列から除去され、異種プロモーターに連結された自然には存在しないコーディング配列に作動可能に連結される。「異種」という用語は、本明細書で常にポリヌクレオチドを参照して使用されるものではないが、修飾語「異種」の非存在下でも、ポリヌクレオチドに対する参照は、省略にもかかわらず異種ポリヌクレオチドを含むことが意図される。
2つ以上の核酸又はポリペプチドの文脈における「配列同一性」、「パーセント同一性」、及び「配列パーセント同一性」(又はその類義語、例えば、「99%同一」)という用語は、配列同一性の一部としていかなる保存的アミノ酸置換も考慮せずに、最大の対応に関して比較及び整列されたとき(必要な場合、ギャップを導入する)、同じであるか、又は同じであるヌクレオチド若しくはアミノ酸残基の特定のパーセンテージを有する2つ以上の配列又は部分配列を指す。パーセント同一性が、配列比較ソフトウェア若しくはアルゴリズムを使用して、又は目視検査によって測定され得る。アミノ酸又はヌクレオチド配列のアライメントを取得するために使用され得る様々なアルゴリズム及びソフトウェアが当技術分野で公知である。パーセント配列同一性を決定するための好適なプログラムとしては、例えば、米国政府のNational Center for Biotechnology Information BLASTウェブサイトから入手可能なプログラムのBLASTスイートが挙げられる。2つの配列間の比較は、BLASTN又はBLASTPアルゴリズムのいずれかを使用して行われ得る。BLASTNは、核酸配列を比較するために使用されるが、BLASTPは、アミノ酸配列を比較するために使用される。DNASTARから入手可能なALIGN、ALIGN-2(Genentech、South San Francisco、California)、又はMegAlignは、配列を整列させるために使用され得る追加の公開ソフトウェアプログラムである。ClustalW及びClustalXは、アライメントを生成するために使用され得る、Larkin et al.,Bioinformatics23:2947-2948(2007)、Goujon et al.,Nucleic Acids Research,38Suppl:W695-9(2010)、及びMcWilliam et al.,Nucleic Acids Research41(Web Server issue):W597-600(2013)。当業者は、特定のアライメントソフトウェアによって、最大アライメントのための適切なパラメータを決定し得る。特定の実施形態では、アライメントソフトウェアのデフォルトパラメータが使用される。
本明細書で使用される場合、「バリアント」という用語は、限定されるものではないが、参照抗体のアミノ酸配列内の又はそれに隣接する特定の位置における1つ以上の置換、欠失、及び/又は付加によって参照抗体のアミノ酸配列とは異なるアミノ酸配列を含む抗体又は融合タンパク質を包含する。バリアントは、参照抗体のアミノ酸配列と比較して、そのアミノ酸配列に1つ以上の保存的置換を含み得る。保存的置換は、例えば、同様の帯電又は非帯電アミノ酸の置換を伴い得る。バリアントは、参照抗体の抗原に特異的に結合する能力を保持する。バリアントという用語はまた、ペグ化抗体又はタンパク質も含む。
「関節疾患」は、例えば、関節の解剖学的及び/又は生理学的変化をトリガーする病気、例えば、代謝及び分子的障害につながり得る、関節の細胞又は組織における測定可能な異常として定義される。限定されるものではないが、関節腔狭小化、軟骨下硬化症、軟骨下嚢胞、及び骨棘形成の放射線検出を含む。
「関節病」は、ヒト対象において、医学的介入を求めるように対象を駆り立てる症状、例えば、対象が報告した疼痛、こわばり、腫脹、又は強直として定義される。非ヒト哺乳動物については、「関節病」は、例えば、跛行、歩行における観察可能な変化、体重負荷、アロディニア、又は探索的挙動として定義される。
本明細書で使用される際、sgRNA(シングルガイドRNA)は、RNA、好ましくは合成RNAであり、標的化配列及び足場から構成される。ゲノム工学実験では、Cas9を特定の遺伝子座にガイドするために使用される。sgRNAは、例えば、合成RNAとして、又は後から標的細胞で発現されるgRNAをコードする配列を含む核酸として、投与又は製剤化され得る。当業者には明らかであろうように、例えば、ゲノム編集の特異性及び/又は精度を高めるために、sgRNAの配列を設計及び/又は最適化するために、様々なツールが使用され得る。一般に、候補sgRNAは、利用可能なウェブベースのツールのいずれかに基づいて、高い予測オンターゲット効率及び低いオフターゲット効率を有する標的領域内の配列を識別することによって設計され得る。候補sgRNAは、手動検査及び/又は実験スクリーニングによって更に評価され得る。ウェブベースのツールの例としては、限定なしで、CRISPRシーク、CRISPR Design Tool、Cas-OFFinder、E-CRISP、ChopChop、CasOT、CRISPRダイレクト、CRISPOR、BREAKING-CAS、CrispRGold、及びCCTopが挙げられる。例えば、参照によりその全体が全ての目的に対して本明細書に組み込まれる、Safari,et al.Current Pharma.Biotechol.(2017)18(13)を参照されたい。そのようなツールはまた、例えば、PCT出願公開第WO2014/093701A1号及びLiu,et al.,“Computational approached for effective CRISPR guide RNA design and evaluation”,Comput Struct Biotechnol J.,2020;18:35-44にも説明されており、それらの各々は、参照によりその全体が全ての目的に対して本明細書に組み込まれる。
本明細書で使用される場合、「Cas9」は、CRISPR関連タンパク質を指し、Cas9ヌクレアーゼは、II型CRISPRシステムの活性酵素である。「nCas9」は、不活性化された2つのヌクレアーゼドメインのうちの1つ、すなわち、RuvC又はHNHドメインのいずれかを有するCas9を指す。nCas9は、標的DNAの一本鎖のみを切断することができる(「ニッカーゼ」)。「Cas9」という用語は、RNAガイド二本鎖DNA結合ヌクレアーゼタンパク質若しくはニッカーゼタンパク質、又はそのバリアントを指す。本明細書では、「Cas9」は、天然型及び組換えCas9sの両方を指す。野生型Cas9ヌクレアーゼは、異なるDNA鎖を切断する、2つの機能ドメイン、例えば、RuvC及びHNHを有する。本明細書に説明されるCas9酵素は、HNH若しくはHNH様ヌクレアーゼドメイン、並びに/又はRuvC若しくはRuvC様ヌクレアーゼドメインを含み得る。Cas9は、両方の機能ドメインが活性であるとき、ゲノムDNA(標的座位)において二本鎖切断を誘発し得る。Cas9酵素は、Corynebacter、Sutterella、Legionella、Treponema、Filifactor、Eubacterium、Streptococcus、Lactobacillus、Mycoplasma、Bacteroides、Flaviivola、Flavobacterium、Sphaerochaeta、Azospirillum、Gluconacetobacter、Neisseria、Roseburia、Parvibaculum、Staphylococcus、Nitratifractor、及びCampylobacterからなる群に属する細菌由来のCas9タンパク質の1つ以上の触媒ドメインを含み得る。いくつかの実施形態では、2つの触媒ドメインは、異なる細菌種に由来する。
本明細書で使用される場合、「PAM」は、プロトスペーサー隣接モチーフを指し、Cas9が標的DNAを結合するために必要であり、標的配列の直後にある。Cas9は、例えば、タンパク質(例えば、組換えタンパク質)として、又は後から標的細胞で発現されるCas9タンパク質をコードする配列を含む核酸として、投与又は製剤化され得る。天然型Cas9分子は、特定のPAM配列を認識する(例えば、S.pyogenes、S.thermophilus、S.mutans、S.aureus、及びN.meningitidisのPAM認識配列)。一実施形態では、Cas9分子は、天然型Cas9分子と同じPAM特異性を有する。他の実施形態では、Cas9分子は、天然型Cas9分子と関連付けられていないPAM特異性を有する。他の実施形態では、Cas9分子のPAM特異性は、それが最も近い配列相同性を有する天然型Cas9分子と関連付けられていない。例えば、天然型Cas9分子は、PAM配列認識が、オフターゲット部位を減少させるか、特異性を改善するか、又はPAM認識要件を排除するために改変されるように、改変され得る。一実施形態では、Cas9分子は、改変され得る(例えば、PAM認識配列を長くするために、Cas9特異性を高レベルの同一性に改善するために、オフターゲット部位を減少させるために、及び/又は特異性を増加させるために)。一実施形態では、PAM認識配列の長さは、少なくとも4、5、6、7、8、9、10又は15のアミノ酸長である。一部の実施形態では、Cas9分子は、PAM認識を切除するように改変され得る。
「発現カセット」は、宿主細胞中の特定のポリヌクレオチド配列の転写を可能にする一連の特定の核酸エレメントを有する、組換え的又は合成的に生成された核酸構築物である。発現カセット又はベクターは、プラスミド、ウイルスゲノム、又は核酸断片の一部であってもよい。典型的には、発現カセット又はベクターは、転写され、プロモーターに作動可能に連結されるポリヌクレオチドを含む。
「プロモーター」という用語は、本明細書において、核酸の転写を誘導する核酸制御配列のアレイを指すために使用される。本明細書で使用される場合、プロモーターは、ポリメラーゼII型プロモーターの場合、TATAエレメントなどの、転写の開始部位の近くで必要な核酸配列を含む。プロモーターはまた、任意選択的に、転写の開始部位から数千塩基対程度に位置し得る、遠位エンハンサー又はリプレッサーエレメントを含む。発現ベクター中に存在し得る他のエレメントとしては、転写を増強する(例えば、エンハンサー)、及び転写を終了する(例えば、ターミネーター)エレメント、並びに発現ベクターから産生される組換えタンパク質に特定の結合親和性又は抗原性を付与するエレメントが挙げられる。
「作動可能に連結された」という用語は、遺伝的エレメントの並置を指し、エレメントは、それらが予期される様式で作動することを可能にする関係にある。例えば、プロモーターがコーディング配列の転写を開始するのを助ける場合、プロモーターは、コーディング領域に作動可能に連結される。この機能的関係が維持される限り、プロモーターとコーディング領域との間に介在する残基が存在し得る。
「単離された」プラスミド、核酸、ベクター、ウイルス、ビリオン、宿主細胞、又は他の物質は、物質若しくは同様の物質が自然に存在する場所、又は最初に調製された場所に存在する他の成分の少なくとも一部を欠いた物質の調製物を指す。したがって、例えば、単離された物質は、精製技術を使用して、ソース混合物からそれを濃縮することによって調製され得る。濃縮は、溶液の体積当たりの重量などの絶対的な基準で測定され得るか、又はソース混合物中に存在する第2の潜在的に干渉する物質に関連して測定され得る。本開示の実施形態の濃縮が増加すると、ますます単離される。単離されたプラスミド、核酸、ベクター、ウイルス、宿主細胞、又は他の物質は、一部の実施形態では、精製され、例えば、約80%~約90%純粋、少なくとも約90%純粋、少なくとも約95%純粋、少なくとも約98%純粋、又は少なくとも約99%以上純粋である。
本明細書で使用される場合、「AAVベクター」は、様々な核酸配列をコードするAAVベクター核酸配列を指し、一部の実施形態では、バリアント又はキメラカプシドポリペプチドを含む(すなわち、AAVベクターは、バリアント又はキメラカプシドポリペプチドをコードする核酸配列を含む)。AAVベクターはまた、核酸挿入物の一部としてAAV起源ではない異種核酸配列も含み得る。この異種核酸配列は、典型的には、細胞の遺伝子形質転換のための関心対象の配列を含む。一般に、異種核酸配列は、少なくとも1つの、及び概して2つのAAV逆位末端反復配列(ITR)に隣接している。特定の実施形態では、Cas配列、ガイドRNA配列、及び任意の他の遺伝的エレメント(例えば、プロモーター配列、PAM配列など)は、対象に投与されたとき、同じAAVベクター上、又は2つ以上の異なるAAVベクター上にあってもよい。特定の実施形態では、Cas配列、ガイドRNA配列、及び任意の他の遺伝的エレメント(例えば、プロモーター配列、PAM配列など)は、対象に投与されたとき、2つ以上の異なるAAVベクター上にあってもよく、AAVは、同じ血清型であってもよいか、又はAAVは、2つ以上の異なる血清型(例えば、AAV5及びAAV6)であってもよい。
「AAVビリオン」又は「AAVウイルス」又は「AAVウイルス粒子」又は「AAVベクター粒子」は、少なくとも1つのAAVカプシドポリペプチド及びカプシド化ポリヌクレオチドAAV輸送ベクターから構成されるウイルス粒子を指す。粒子が異種核酸(すなわち、細胞に送達される導入遺伝子などの、野生型AAVゲノム以外のポリヌクレオチド)を含む場合、それは、「AAVベクター粒子」又は単に「AAVベクター」と呼ばれ得る。したがって、AAVビリオン又はAAV粒子の産生は、ベクターがAAVビリオン又はAAV粒子内に含有されるため、AAVベクターの産生を必然的に含む。
本明細書で使用される場合、「担体」又は「ビヒクル」は、薬剤投与に好適な担体材料を指す。本明細書に有用な担体及びビヒクルは、無毒であり、有害な様式で組成物の他の成分と相互作用しない、当技術分野で公知の任意のそのような材料、例えば、任意の液体、ゲル、溶媒、液体希釈剤、可溶化剤、界面活性剤などを含む。
「薬学的に許容される」という語句は、合理的な利益/リスク比に見合った、過剰な毒性、刺激、アレルギー反応、又は他の問題若しくは合併症なしで、ヒト及び動物の組織と接触して使用するのに好適な健全な医学的判断の範囲内にあるそのような化合物、材料、組成物、及び/又は剤形を指す。
「薬学的に許容される担体」又は「薬学的に許容される賦形剤」という用語は、任意の及び全ての溶媒、分散媒体、コーティング、抗菌剤及び抗真菌剤、等張剤及び吸収遅延剤、並びに不活性成分を含むことが意図される。活性医薬成分に対するそのような薬学的に許容される担体又は薬学的に許容される賦形剤の使用は、当技術分野で周知である。任意の従来的な薬学的に許容される担体又は薬学的に許容される賦形剤が活性医薬成分と適合しない場合を除いて、本開示の治療組成物におけるその使用が企図される。他の薬物などの追加の活性医薬成分もまた、説明される組成物及び方法に組み込まれ得る。
「薬学的に許容される賦形剤」という用語は、その意図された機能の実施を促進するために化合物と同時投与されることができるビヒクル及び担体を含むことが意図される。薬学的に活性な物質のためのそのような媒体の使用は、当技術分野で周知である。そのようなビヒクル及び担体の例としては、溶液、溶媒、分散媒体、遅延剤、乳剤などが挙げられる。多結合化合物による使用に好適な任意の他の従来的担体もまた、本開示の範囲内に収まる。
本明細書で使用される場合、「a」、「an」、又は「the」という用語は、概して、単数形及び複数形の両方を網羅すると解釈される。
「約」及び「およそ」という用語は、値の統計的に有意な範囲内を意味する。そのような範囲は、所定の値又は範囲から一桁以内、好ましくは50%以内、より好ましくは20%以内、より好ましくはまだ10%以内、更により好ましくは5%以内とすることができる。「約」又は「およそ」という用語によって包含される許容可能な変動は、研究中の特定の系に依存し、当業者によって容易に理解され得る。更に、本明細書で使用される場合、「約」及び「およそ」という用語は、組成物、量、製剤、パラメータ、形状、並びに他の量及び特性が正確ではなく、かつ正確である必要はないが、近似、及び/又はより大きいか、若しくはより小さくてもよく、所望に応じて、公差、変換係数、四捨五入、測定誤差など、及び当業者に公知の他の因子を反映することを意味する。一般的に、寸法、サイズ、製剤、パラメータ、形状、又は他の量若しくは特性は、明示的にそのように記載されているか否かにかかわらず、「約」又は「およそ」である。非常に異なるサイズ、形状、及び寸法の実施形態が、説明される配置を採用し得ることに留意されたい。
本明細書で使用される場合、「実質的に」という用語は、少なくとも約50%、60%、70%、80%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%、99.9%、99.99%、又は少なくとも約99.999%以上のように、大半、又は大部分を指し得る。
元の形態及び補正された形態で、添付の特許請求の範囲で使用されるとき、「含む」、「から本質的になる」、及び「からなる」という接続句は、列挙されていない追加の特許請求の範囲のどの要素又はステップが、存在する場合、特許請求の範囲から除外されるかに関して特許請求の範囲を定義する。「含む」という用語は、包括的又は非限定的であることを意図しており、いかなる追加の列挙されていない要素、方法、ステップ、又は材料も除外しない。「からなる」という用語は、特許請求の範囲に指定されるもの以外の任意の要素、ステップ、又は材料を除外し、後者の事例では、指定された材料と通常関連付けられる不純物を除外する。「から本質的になる」という用語は、特定の要素、ステップ、又は材料、並びに特許請求の範囲の方法及び組成物の基本的及び新規の特徴に実質的に影響しないものに、特許請求の範囲を限定する。本開示を具体化する本明細書に説明される全ての組成物、方法、及びキットは、代替的な実施形態では、「含む」、「から本質的になる」、及び「からなる」という接続句のいずれかによってより具体的に定義され得る。
本明細書に説明される方法又は組成物のいずれかによって治療される対象は、任意の年齢であり得、成人、幼児、又は子供であり得る。一部の場合、対象は、0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、若しくは99歳、又はその範囲内である(例えば、限定なしで、2~20歳、20~40歳、又は40~90歳)。対象は、ヒト又は非ヒト対象とすることができる。本開示の組成物及び方法から利益を得ることができる特定のクラスの対象は、40歳、50歳、又は60歳を超える対象を含む。本開示の組成物及び方法から利益を得ることができる別のクラスの対象は、関節炎(例えば、変形性関節炎)を有する対象である。
本明細書に開示される組成物のいずれかは、実験室又は家畜動物などの、非ヒト対象に投与され得る。非ヒト対象の非限定的な例としては、実験室又は研究動物、ペット、野生又は家畜動物、家畜など、例えば、イヌ、ヤギ、モルモット、ハムスター、マウス、ブタ、非ヒト霊長類(例えば、ゴリラ、サル、オランウータン、キツネザル、ヒヒなど)、ラット、ヒツジ、ウマ、ウシなどが挙げられる。
本開示は、炎症成分による関節障害を治療するために有用な組成物を提供する。一部の態様では、組成物は、変形性関節炎の進行を予防し、哺乳動物関節における変形性関節炎を治療するために有用である。
一部の態様では、医薬組成物が、遺伝子編集システムを含み、遺伝子編集システムが、関節機能に関連する少なくとも1つの遺伝子座の発現を、関節を含む細胞の少なくとも一部分においてサイレンシング又は低減させる。
一態様では、医薬組成物が、遺伝子編集システムを含み、遺伝子編集システムが、IL-1α及び/又はIL-1βのうちの1つ以上を標的とする。一部の態様では、医薬組成物が、遺伝子編集システムを含み、遺伝子編集システムが、TNF-α、IL-6、IL-8、IL-18、マトリックスメタロプロテアーゼ(MMP)、又はNLRP3インフラマソームの成分のうちの1つ以上を標的とする。
一部の態様では、医薬組成物が、遺伝子編集システムを含み、遺伝子編集が、関節機能に関連する少なくとも1つの遺伝子座で二本鎖又は一本鎖切断の生成を媒介するプログラム可能ヌクレアーゼの使用を含む。一部の実施形態では、遺伝子編集システムが、標的遺伝子座の遺伝子発現を低減する。一部の実施形態では、関節組織に関連する少なくとも1つの遺伝子座は、関節を含む細胞の少なくとも一部分においてサイレンシング又は低減される。
一部の態様では、関節を含む細胞が、滑膜細胞である。一部の態様では、細胞が、滑膜マクロファージである。一部の態様では、細胞が、滑膜線維芽細胞である。一部の態様では、滑膜細胞の少なくとも一部分が編集される。一部の態様では、関節を含む細胞が、軟骨細胞である。
一部の態様では、医薬組成物は、1つ以上のサイトカインを標的とする、及び/又は成長因子遺伝子が、IL-1α、IL-1β、TNF-α、IL-6、IL-8、IL-18、マトリックスメタロプロテアーゼ(MMP)、又はNLRP3インフラマソームの成分を含む群から選択される。一部の実施形態では、NLRP3インフラマソームの成分は、NLRP3、ASC(CARDを含有するアポトーシス関連スペック様タンパク質)、カスパーゼ-1、及びそれらの組み合わせを含む。
遺伝子編集が、1つ以上のサイトカイン及び/又は成長因子遺伝子の発現を、関節を含む細胞の少なくとも一部分において増強させ、サイトカイン及び/又は成長因子遺伝子が、IL-1Ra、TIMP-1、TIMP-2、TIMP-3、TIMP-4、及びそれらの組み合わせを含む群から選択される、医薬組成物も提供される。
一部の実施形態では、医薬組成物が、遺伝子編集のために提供され、遺伝子編集が、1つ以上のサイトカイン及び/又は成長因子遺伝子で二本鎖又は一本鎖切断の生成を媒介するプログラム可能ヌクレアーゼの使用を含む。一部の実施形態では、遺伝子編集が、CRISPR法、TALE法、ジンクフィンガー法、及びそれらの組み合わせから選択される1つ以上の方法を含む。
一態様では、遺伝子編集が、CRISPR法を含む。更に他の態様では、CRISPR法が、CRISPR-Cas9法である。一部の態様では、Cas9が、機能を増強するために変異される。
変形性関節炎の動物モデル
変形性関節炎の数個の動物モデルが、当技術分野で公知である。例示的な非限定的な動物モデルが要約されるが、様々なモデルが使用され得ることが理解される。多くの異なる種の動物が、OAを模倣するために使用され、例えば、研究は、マウス、ラット、ウサギ、モルモット、イヌ、ブタ、ウマ、及び更に他の動物に対して実施されている。例えば、Kuyinu et al.,J Orthop Surg Res.11:19(2016)(以下、「Kuyinu,2016」)を参照されたい。
OAを誘導するための様々な方法が、任意の哺乳動物で使用され得ることが理解される。マウスでは、自然発生、化学的誘導、外科的誘導、及び非侵襲的誘導が、一般的に使用される。例えば、Kuyinu,2016、Bapat et al.,Clin Transl Med.7:36(2018)(以下、「Bapat,2018」)、及びPoulet,Curr Rheumatol Rep18:40(2016)。ウマでは、骨軟骨断片運動モデル、化学的誘導、外傷性誘導、及び過剰使用を通じた誘導が、一般的に使用される。ヒツジでは、外科的誘導が最も一般的であり、モルモットでは、外科的誘導、化学的誘導、及び自然発生(Durkin Hartley)方法が多くの場合に使用される。例えば、Bapat,2018。
不安定化された内側半月板(DMM)が、多くの場合、外傷後変形性関節炎をモデル化するためにマウスで使用される、例えばCulley et al.,Methods Mol Biol.1226:143-73(2015)。DMMモデルは、臨床的な半月板損傷、ヒトOAの発症の既知の素因を模倣し、疾患の経過にわたる構造的及び生物学的変化の研究を可能にする。遺伝的背景が定義されたマウス系統が使用され得るため、マウスは、魅力的なモデル生物である。加えて、ノックアウト又は他の遺伝子操作されたマウス系統が、様々なOA治療様式及びレジメンに対する応答における様々な分子経路の重要性を評価するために使用され得る。例えば、STR/ortマウスは、炎症性サイトカインIL1βの増加したレベルを含む、OAを特に発症し易い系統を作製する特徴を有する、Bapat et al.,Clin Transl Med.7:36(2018)。これらのマウスは、膝、足首、肘、及び顎関節でOAを一般的に発症する、Jaeger et al.,Osteoarthritis Cartilage16:607-614(2008)。マウスの他の有用な変異株は、当業者に既知であり、例えば、Col9a1(-/-)マウスである、Allen et al.,Arthritis Rheum,60:2684-2693(2009)。
OAに対する別の一般的に使用される外科的モデルは、前十字靱帯離断(ACLT)モデルである。Little and Hunter,Nat Rev Rheumatol.,9(8):485-497(2013)。対象のACLは、外科的に切断され、関節不安定化を引き起こす。屈曲した関節を用いた前方引き出し試験が、靱帯の離断が発生したことを確認するために使用される。一部の場合、後十字靭帯、内側側副靭帯、外側側副靭帯、及び/又は半月板のいずれかなどの他の靭帯が、切断されてもよい。DMMモデルと同様に、様々なマウス系統が、様々な分子経路を調査するために使用され得る。
技術的目的に応じて、様々なサイズの動物が、使用のために選択され得る。げっ歯類は、骨格成熟に必要な時間が短く、結果として、OAを誘発する外科手術又は他の技術に続くOAの発症時間がより短いため、有用である。より大きい動物は、治療的介入を評価するために特に有用である。より大きい動物の解剖学的構造は、ヒトと非常に類似しており、例えば、イヌでは、軟骨の厚さが、ヒトの厚さの約半分未満であり、この顕著な類似性は、そのような軟骨変性及び骨軟骨欠損の研究が、大型動物モデルではるかに有用である理由の例である。例えば、McCoy,Vet.Pathol.,52:803-18(2015)、及びPelletier et al.,Therapy,7:621-34(2010)。
遺伝子編集プロセス
概要:滑膜細胞を遺伝子編集するための組成物
本開示の実施形態は、滑膜細胞(滑膜細胞)を遺伝子編集するための方法を対象とし、変形性関節炎又は他の関節障害を治療するために関節内の滑膜細胞の少なくとも一部分を遺伝子編集する1つ以上のステップを含む。本明細書で使用される場合、「遺伝子編集」、「遺伝子編集」、及び「ゲノム編集」は、細胞のゲノム内でDNAが恒久的に修飾される、例えば、DNAが細胞のゲノム内で挿入、欠失、修飾、又は置換される、遺伝子修飾のタイプを指す。一部の実施形態では、遺伝子編集は、DNA配列の発現をサイレンシング(遺伝子ノックアウトとも呼ばれる)又は阻害/低減(遺伝子ノックダウンとも呼ばれる)させる。他の実施形態では、遺伝子編集は、DNA配列の発現を増強させる(例えば、過剰発現を引き起こすことによって)。本開示の実施形態によると、遺伝子編集技術は、炎症誘発性遺伝子の発現を低減させるか、若しくは炎症誘発性遺伝子をサイレンシングする、及び/又は再生遺伝子の発現を増強するために使用される。
インターロイキン
追加の実施形態によると、本開示の遺伝子編集方法は、IL-1α、IL-1β、IL-4、IL-6、IL-8、IL-9、IL-10、IL-13、IL-18、及びTNF-αのうちの1つ以上などの、特定のインターロイキンの発現を増加させるために使用され得る。特定のインターロイキンは、関節組織における炎症反応を増強させ、疾患進行に関連していることが実証されている。
発現構築物
ガイドRNA及び/又はCas9編集酵素のうちの一方又は両方をコードする発現構築物は、任意の有効な担体、例えば、成分遺伝子をインビボで細胞に効果的に送達することができる任意の製剤又は組成物で投与され得る。アプローチとしては、例えば、組換えレトロウイルス、アデノウイルス、アデノ随伴ウイルス、レンチウイルス、及び単純ヘルペスウイルス-1、又は組換え細菌若しくは真核プラスミドを含む、ウイルスベクターにおける電気穿孔及び/又は挿入が挙げられる。ウイルスベクターは、細胞を直接的にトランスフェクトし、プラスミドDNAは、裸で送達されるか、あるいは、例えば、カチオン性リポソーム(リポフェクタミン)、若しくは誘導体化された(例えば、抗体コンジュゲートされた)、ポリリシンコンジュゲート、グラマシジンS、人工ウイルスエンベロープ、又は他のそのような細胞内担体、並びにインビボで実施される遺伝子構築物又はCaPO4沈殿物の直接注射の助けによって送達され得る。
細胞内への核酸のインビボ導入のための好ましいアプローチは、例えば、cDNAなどの核酸を含有するウイルスベクターの使用によるものである。ウイルスベクターを用いた細胞の感染は、標的細胞の大部分が核酸を受容し得るという利点を有する。加えて、ウイルスベクター内に、例えば、ウイルスベクター中に含有されるcDNAによってコードされる分子は、ウイルスベクター核酸を取り込んだ細胞において効率的に発現される。
レトロウイルスベクター及びアデノ随伴ウイルスベクターは、インビボの、特にヒトへの外因性遺伝子の輸送のための組換え遺伝子送達システムとして使用され得る。これらのベクターは、細胞内への遺伝子の効率的な送達を提供する。一部の事例では、輸送された核酸は、宿主の染色体DNAに安定的に組み込まれる。他の事例では、特にアデノ随伴ウイルスベクターについて、宿主DNAへの安定的な組み込みは、稀な事象であり得、結果として、導入遺伝子のエピソーム発現及び導入遺伝子の一過性発現をもたらす。
複製欠損レトロウイルスのみを産生する特殊細胞株(いわゆる「パッケージング細胞」)の開発は、遺伝子療法のためのレトロウイルスの有用性を増加させ、欠損レトロウイルスは、遺伝子療法目的のための遺伝子導入における使用に対して特徴付けられる(総説については、Miller,Blood76:271(1990)を参照されたい)。複製欠損レトロウイルスは、標準的な技術によるヘルパーウイルスの使用を通じて標的細胞を感染させるために使用され得るビリオンにパッケージングされ得る。組換えレトロウイルスを産生し、インビトロ又はインビボでそのようなウイルスで細胞を感染させるためのプロトコルは、Ausubel,et al.,eds.,Current Protocols in Molecular Biology,Greene Publishing Associates,(1989),Sections9.10-9.14、及び他の標準的な実験マニュアルに見出され得る。好適なレトロウイルスの例としては、当業者に公知である、pLJ、pZIP、pWE、及びpEMが挙げられる。異方性及び両指向性レトロウイルス系の両方を調製するための好適なパッケージングウイルス株の例としては、ΨCrip、ΨCre、Ψ2、及びΨAmが挙げられる。レトロウイルスは、上皮細胞、インビトロ、及び/又はインビボを含む、多くの異なる細胞型に様々な遺伝子を導入するために使用されている(例えば、各々が参照によりその全体が全ての目的のために本明細書に組み込まれる、Eglitis,et al.(1985)Science230:1395-1398、Danos and Mulligan(1988)Proc.Natl.Acad.Sci.USA85:6460-6464、Wilson et al.(1988)Proc.Natl.Acad.Sci.USA85:3014-3018、Armentano et al.(1990)Proc.Natl.Acad.Sci.USA87:6141-6145、Huber et al.(1991)Proc.Natl.Acad.Sci.USA88:8039-8043、Ferry et al.(1991)Proc.Natl.Acad.Sci.USA88:8377-8381、Chowdhury et al.(1991)Science254:1802-1805、van Beusechem et al.(1992)Proc.Natl.Acad.Sci.USA89:7640-7644、Kay et al.(1992)Human Gene Therapy3:641-647、Dai et al.(1992)Proc.Natl.Acad.Sci.USA89:10892-10895、Hwu et al.(1993)J.Immunol.150:4104-4115、米国特許第4,868,116号、米国特許第4,980,286号、PCT出願第WO89/07136号、PCT出願第WO89/02468号、PCT出願第WO89/05345号、及びPCT出願第WO92/07573号を参照されたい)。
本方法で有用な別のウイルス遺伝子送達システムは、アデノウイルス由来ベクターを利用する。アデノウイルスのゲノムは、関心対象の遺伝子産物をコード及び発現するように操作され得るが、通常の溶解ウイルスライフサイクルにおける複製するその能力に関して不活性化される。例えば、Berkner et al.,BioTechniques6:616(1988)、Rosenfeld et al.,Science252:431-434(1991)、及びRosenfeld et al.,Cell68:143-155(1992)を参照されたい。好適なアデノウイルスベクターは、当業者に公知である他の種(例えば、マウス、イヌ、ヒトなど)由来のアデノウイルス血清型を含む、アデノウイルスの任意の株(例えば、Ad2、Ad3、Ad5、又はAd7など)に由来し得る。ウイルス粒子は、比較的安定しており、精製及び濃縮に適しており、上記のように、感染性のスペクトルに影響するように修飾され得る。加えて、導入されたアデノウイルスDNA(及びその中に含有される外来性DNA)は、宿主細胞のゲノム内に組み込まれないが、エピソームのままであり、それによって、導入されたDNAが宿主ゲノム(例えば、レトロウイルスDNA)内に組み込まれる、インサイチュにおける挿入変異の結果として起こり得る潜在的な問題を回避する。更に、外来性DNAに対するアデノウイルスゲノムの担持能力は、他の遺伝子送達ベクターと比較して大きい(最大8キロ塩基)(Berkner et al.,上記、Haj-Ahmand and Graham,J.Virol.57:267(1986))。
ヘルパー依存性(HDAd)ベクターはまた、左のパッケージングシグナルの下流のゲノムの5プライム末端におけるパッケージングシグナルとともに、ウイルスDNAの各末端におけるDNA複製の起源を除いて欠失された全てのアデノウイルス配列で産生され得る。HDAdベクターは、複製に必要な必要とされる初期及び後期タンパク質を提供する複製可能なヘルパーアデノウイルスの存在下で構築及び増殖される。
核酸の送達に有用な更に別のウイルスベクターシステムは、アデノ随伴ウイルス(AAV)である。アデノ随伴ウイルスは、アデノウイルス又はヘルペスウイルスなどの別のウイルスを、効率的な複製及び生産的なライフサイクルのためのヘルパーウイルスとして必要とする、天然型欠損ウイルスである。(総説については、Muzyczka et al.,Curr.Topics in Micro.and Immunol.158:97-129(1992)を参照されたい。アデノ随伴ウイルスはまた、そのDNAを非分裂細胞に組み込み、高頻度の安定的組み込みを呈する少数のウイルスのうちの1つでもある(例えば、Flotte et al.,Am.J.Respir.Cell.Mol.Biol.7:349-356(1992)、Samulski et al.,J.Virol.63:3822-3828(1989)、及びMcLaughlin et al.,J.Virol.62:1963-1973(1989)を参照されたい。わずか300塩基対のAAVを含有するベクターは、パッケージングされ得、組み込むことができる。外因性DNAに対する空間は、約4.5kbに制限される。Tratschin et al.,Mol.Cell.Biol.5:3251-3260(1985)で説明されるものなどのAAVベクターが、DNAを細胞内に導入するために使用され得る。様々な核酸が、AAVベクターを使用して異なる細胞型に導入されている(例えば、Hermonat et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.USA81:6466-6470(1984)、Tratschin et al.,Mol.Cell.Biol.4:2072-2081(1985)、Wondisford et al.,Mol.Endocrinol.2:32-39(1988)、Tratschin et al.,J.Virol.51:611-619(1984)、及びFlotte et al.,J.Biol.Chem.268:3781-3790(1993)を参照されたい。インビボでより高度に安定及び有効であり、容易に産生され、FDAによって承認され、かつ複数の臨床試験で試験されたアデノ随伴ウイルス(AAV)ベクターにパッケージングされ得るStaphylococcus aureus(SaCas9)及び他のより小さいCas9酵素の識別は、治療用遺伝子編集のための新たな道を開く。
一部の実施形態では、CRISPR IL-1α又はIL-1β遺伝子編集複合体(例えば、Cas9又はgRNA)をコードする核酸は、標的細胞の細胞表面抗原に対する抗体でタグ付けされ得る、それらの表面上に正電荷を有するリポソーム(例えば、リポフェクチン)に閉じ込められる。これらの送達ビヒクルはまた、Cas9タンパク質/gRNA複合体を送達するために使用され得る。
臨床設定では、CRISPR IL-1α又はIL-1β遺伝子編集複合体をコードする核酸のための遺伝子送達システムは、各々が当技術分野で周知であるいくつかの方法のいずれかによって対象に導入され得る。例えば、遺伝子送達システムの医薬調製物は、例えば、静脈内注射によって、全身的に導入され得、標的細胞中のタンパク質の特異的形質導入は、主に、遺伝子送達ビヒクル、受容体遺伝子の発現を制御する転写調節配列に起因する細胞型若しくは組織型発現、又はそれらの組み合わせによって提供される、トランスフェクションの特異性から起こることになる。他の実施形態では、CRISPR IL-1α又はIL-1β遺伝子編集複合体をコードする核酸の初期送達がより限定され、対象への導入が非常に局在化される。例えば、CRISPR IL-1α又はIL-1β遺伝子編集複合体をコードする核酸は、関節疾患(例えば、変形性関節炎)を呈する関節内への関節内注射によって導入され得る。一部の実施形態では、CRISPR IL-1α又はIL-1β遺伝子編集複合体をコードする核酸は、外科手術中又はその後に投与され、一部の実施形態では、CRISPR IL-1α又はIL-1β遺伝子編集複合体をコードする核酸を含む徐放性ヒドロゲルは、経時的にCRISPR IL-1α又はIL-1β遺伝子編集複合体をコードする核酸の定常用量を提供することによって、変形性関節炎を予防、低減、又は排除するために、閉鎖前の外科手術の終了時に投与される。
CRISPR IL-1α又はIL-1β遺伝子編集複合体をコードする核酸の医薬調製物は、許容される希釈剤中の遺伝子送達システム(例えば、ウイルスベクター)から本質的になり得るか、又は遺伝子送達ビヒクルが埋め込まれる徐放性基質を含み得る。あるいは、完全な遺伝子送達システムが、組換え細胞、例えばアデノ随伴ウイルスベクターから無傷で産生され得る場合、医薬調製物は、遺伝子送達システムを産生する1つ以上の細胞を含み得る。
好ましくは、CRISPR IL-1α又はIL-1β編集複合体は、特異的であり、すなわち、標的部位(IL-1α又はIL-1β)で優先的にゲノム改変を誘導し、他の部位で改変を誘導しないか、又は他の部位でごく稀に改変を誘導する。特定の実施形態では、CRISPR IL-1α又はIL-1β編集複合体は、少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%、少なくとも95%、又は少なくとも99%の編集効率を有する。
HRのためのCRISPR/Casシステムで使用するためのsgRNAは、典型的には、標的核酸配列(標的遺伝子座)に相補的であるガイド配列(例えば、crRNA)と、Casヌクレアーゼ(例えば、Cas9ポリペプチド)又はそのバリアント若しくは断片と相互作用する足場配列(例えば、tracrRNA)と、を含む。シングルガイドRNA(sgRNA)は、crRNA及びtracrRNAを含み得る。
CRISPR-Cas編集複合体によるIL-1α又はIL-1β遺伝子におけるゲノム改変を誘導するための例示的な標的配列が、表2及び12に提供されている。本開示の組成物、方法、及びシステムで使用するための例示的なガイドRNAが表3及び13に提供される。
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特定の実施形態では、ガイドRNA(例えば、シングルガイドRNA又はsgRNA)の配列は、編集効率を増加させる、及び/又はオフターゲット効果を低減するように修飾され得る。特定の実施形態では、ガイドRNAの配列は、標的配列から、約1塩基、約2塩基、約3塩基、約4塩基、約5塩基、約5塩基、約6塩基、約7塩基、約8塩基、約9塩基、約10塩基、約15塩基、又は約15塩基超変化し得る。特定の実施形態では、ガイドRNAの配列は、標的配列から、約1%、約2%、約3%、約4%、約5%、約6%、約7%、約8%、約9%、約10%、約11%、約12%、約13%、約14%、約15%、約16%、約17%、約18%、約19%、約20%、又は約20%超変化し得る。本明細書で使用される場合、標的配列を形成する変化は、相補性の程度を指し得る。
特定の実施形態では、本開示の組成物、方法、又はシステムとともに使用されるガイドRNAは、配列番号21~34及び配列番号168~297のうちのいずれか1つに示される配列と同一である。特定の実施形態では、本開示の組成物、方法、又はシステムとともに使用されるガイドRNAは、配列番号21~34及び配列番号168~297のうちのいずれか1つに示される配列と少なくとも約95%同一である。特定の実施形態では、本開示の組成物、方法、又はシステムとともに使用されるガイドRNAは、配列番号21~34及び配列番号168~297のうちのいずれか1つに示される配列と少なくとも約90%同一である。特定の実施形態では、本開示の組成物、方法、又はシステムとともに使用されるガイドRNAは、配列番号21~34及び配列番号168~297のうちのいずれか1つに示される配列と少なくとも約85%同一である。特定の実施形態では、本開示の組成物、方法、又はシステムとともに使用されるガイドRNAは、配列番号21~34及び配列番号168~297のうちのいずれか1つに示される配列と少なくとも約80%同一である。特定の実施形態では、本開示の組成物、方法、又はシステムとともに使用されるガイドRNAは、配列番号21~34及び配列番号168~297のうちのいずれか1つに示される配列と少なくとも約75%同一である。特定の実施形態では、本開示の組成物、方法、又はシステムとともに使用されるガイドRNAは、配列番号21~34及び配列番号168~297のうちのいずれか1つに示される配列と少なくとも約70%同一である。特定の実施形態では、本開示の組成物、方法、又はシステムとともに使用されるガイドRNAは、配列番号21~34及び配列番号168~297のうちのいずれか1つに示される配列と少なくとも約65%同一である。特定の実施形態では、本開示の組成物、方法、又はシステムとともに使用されるガイドRNAは、配列番号21~34及び配列番号168~297のうちのいずれか1つに示される配列と少なくとも約60%同一である。特定の実施形態では、本開示の組成物、方法、又はシステムとともに使用されるガイドRNAは、配列番号21~34及び配列番号168~297のうちのいずれか1つに示される配列と少なくとも約55%同一である。特定の実施形態では、本開示の組成物、方法、又はシステムとともに使用されるガイドRNAは、配列番号21~34及び配列番号168~297のうちのいずれか1つに示される配列と少なくとも約50%同一である。特定の実施形態では、本開示の組成物、方法、又はシステムとともに使用されるガイドRNAは、配列番号21~34及び配列番号168~297のうちのいずれか1つに示される配列と少なくとも約45%同一である。特定の実施形態では、本開示の組成物、方法、又はシステムとともに使用されるガイドRNAは、配列番号21~34及び配列番号168~297のうちのいずれか1つに示される配列と少なくとも約40%同一である。特定の実施形態では、本開示の組成物、方法、又はシステムとともに使用されるガイドRNAは、配列番号21~34及び配列番号168~297のうちのいずれか1つに示される配列と少なくとも約35%同一である。特定の実施形態では、本開示の組成物、方法、又はシステムとともに使用されるガイドRNAは、配列番号21~34及び配列番号168~297のうちのいずれか1つに示される配列と少なくとも約35%同一である。
特定の実施形態では、本開示の組成物、方法、又はシステムとともに使用されるガイドRNAは、配列番号21~34及び配列番号168~297のうちのいずれか1つに示される配列の1塩基置換を有する。特定の実施形態では、本開示の組成物、方法、又はシステムとともに使用されるガイドRNAは、配列番号21~34及び配列番号168~297のうちのいずれか1つに示される配列の2塩基置換を有する。特定の実施形態では、本開示の組成物、方法、又はシステムとともに使用されるガイドRNAは、配列番号21~34及び配列番号168~297のうちのいずれか1つに示される配列の3塩基置換を有する。特定の実施形態では、本開示の組成物、方法、又はシステムとともに使用されるガイドRNAは、配列番号21~34及び配列番号168~297のうちのいずれか1つに示される配列の4塩基置換を有する。特定の実施形態では、本開示の組成物、方法、又はシステムとともに使用されるガイドRNAは、配列番号21~34及び配列番号168~297のうちのいずれか1つに示される配列の4塩基置換を有する。特定の実施形態では、本開示の組成物、方法、又はシステムとともに使用されるガイドRNAは、配列番号21~34及び配列番号168~297のうちのいずれか1つに示される配列の6塩基置換を有する。特定の実施形態では、本開示の組成物、方法、又はシステムとともに使用されるガイドRNAは、配列番号21~34及び配列番号168~297のうちのいずれか1つに示される配列の7塩基置換を有する。特定の実施形態では、本開示の組成物、方法、又はシステムとともに使用されるガイドRNAは、配列番号21~34及び配列番号168~297のうちのいずれか1つに示される配列の8塩基置換を有する。特定の実施形態では、本開示の組成物、方法、又はシステムとともに使用されるガイドRNAは、配列番号21~34及び配列番号168~297のうちのいずれか1つに示される配列の9塩基置換を有する。特定の実施形態では、本開示の組成物、方法、又はシステムとともに使用されるガイドRNAは、配列番号21~34及び配列番号168~297のうちのいずれか1つに示される配列の10塩基置換を有する。特定の実施形態では、本開示の組成物、方法、又はシステムとともに使用されるガイドRNAは、配列番号21~34及び配列番号168~297のうちのいずれか1つに示される配列の11塩基置換を有する。特定の実施形態では、本開示の組成物、方法、又はシステムとともに使用されるガイドRNAは、配列番号21~34及び配列番号168~297のうちのいずれか1つに示される配列の12塩基置換を有する。特定の実施形態では、本開示の組成物、方法、又はシステムとともに使用されるガイドRNAは、配列番号21~34及び配列番号168~297のうちのいずれか1つに示される配列の13塩基置換を有する。特定の実施形態では、本開示の組成物、方法、又はシステムとともに使用されるガイドRNAは、配列番号21~34及び配列番号168~297のうちのいずれか1つに示される配列の14塩基置換を有する。特定の実施形態では、本開示の組成物、方法、又はシステムとともに使用されるガイドRNAは、配列番号21~34及び配列番号168~297のうちのいずれか1つに示される配列の15塩基置換を有する。
特定の実施形態では、本開示のガイドRNAは、配列番号7~20及び配列番号37~167のうちのいずれか1つに示される標的遺伝子の発現をノックダウンするように設計される、及び/又はノックダウンすることができる。特定の実施形態では、本開示のガイドRNAは、ヒトIL-1α遺伝子のエクソン1の少なくとも一部分に結合することによって、ヒトIL-1α遺伝子をノックダウンするように設計されるか、又はノックダウンすることができる。特定の実施形態では、本開示のガイドRNAは、ヒトIL-1α遺伝子のエクソン2の少なくとも一部分に結合することによって、ヒトIL-1α遺伝子をノックダウンするように設計されるか、又はノックダウンすることができる。特定の実施形態では、本開示のガイドRNAは、ヒトIL-1α遺伝子のエクソン3の少なくとも一部分に結合することによって、ヒトIL-1α遺伝子をノックダウンするように設計されるか、又はノックダウンすることができる。特定の実施形態では、本開示のガイドRNAは、ヒトIL-1α遺伝子のエクソン4の少なくとも一部分に結合することによって、ヒトIL-1α遺伝子をノックダウンするように設計されるか、又はノックダウンすることができる。特定の実施形態では、本開示のガイドRNAは、ヒトIL-1α遺伝子のエクソン5の少なくとも一部分に結合することによって、ヒトIL-1α遺伝子をノックダウンするように設計されるか、又はノックダウンすることができる。特定の実施形態では、本開示のガイドRNAは、ヒトIL-1α遺伝子のエクソン6の少なくとも一部分に結合することによって、ヒトIL-1α遺伝子をノックダウンするように設計されるか、又はノックダウンすることができる。特定の実施形態では、本開示のガイドRNAは、ヒトIL-1α遺伝子のエクソン7の少なくとも一部分に結合することによって、ヒトIL-1α遺伝子をノックダウンするように設計されるか、又はノックダウンすることができる。特定の実施形態では、本開示のガイドRNAは、ヒトIL-1α遺伝子のエクソン8の少なくとも一部分に結合することによって、ヒトIL-1α遺伝子をノックダウンするように設計されるか、又はノックダウンすることができる。
特定の実施形態では、本開示のガイドRNAは、ヒトIL-1β遺伝子のエクソン1の少なくとも一部分に結合することによって、ヒトIL-1β遺伝子をノックダウンするように設計されるか、又はノックダウンすることができる。特定の実施形態では、本開示のガイドRNAは、ヒトIL-1β遺伝子のエクソン2の少なくとも一部分に結合することによって、ヒトIL-1β遺伝子をノックダウンするように設計されるか、又はノックダウンすることができる。特定の実施形態では、本開示のガイドRNAは、ヒトIL-1β遺伝子のエクソン3の少なくとも一部分に結合することによって、ヒトIL-1β遺伝子をノックダウンするように設計されるか、又はノックダウンすることができる。特定の実施形態では、本開示のガイドRNAは、ヒトIL-1β遺伝子のエクソン4の少なくとも一部分に結合することによって、ヒトIL-1β遺伝子をノックダウンするように設計されるか、又はノックダウンすることができる。特定の実施形態では、本開示のガイドRNAは、ヒトIL-1β遺伝子のエクソン5の少なくとも一部分に結合することによって、ヒトIL-1β遺伝子をノックダウンするように設計されるか、又はノックダウンすることができる。特定の実施形態では、本開示のガイドRNAは、ヒトIL-1β遺伝子のエクソン6の少なくとも一部分に結合することによって、ヒトIL-1β遺伝子をノックダウンするように設計されるか、又はノックダウンすることができる。特定の実施形態では、本開示のガイドRNAは、ヒトIL-1β遺伝子のエクソン7の少なくとも一部分に結合することによって、ヒトIL-1β遺伝子をノックダウンするように設計されるか、又はノックダウンすることができる。
特定の実施形態では、本開示のガイドRNAは、配列番号7~20及び配列番号37~167のうちのいずれか1つに示される標的遺伝子の発現をノックダウンするように設計される、及び/又はノックダウンすることができる。特定の実施形態では、本開示のガイドRNAは、イヌIL-1α遺伝子のエクソン1の少なくとも一部分に結合することによって、イヌIL-1α遺伝子をノックダウンするように設計されるか、又はノックダウンすることができる。特定の実施形態では、本開示のガイドRNAは、イヌIL-1α遺伝子のエクソン2の少なくとも一部分に結合することによって、イヌIL-1α遺伝子をノックダウンするように設計されるか、又はノックダウンすることができる。特定の実施形態では、本開示のガイドRNAは、イヌIL-1α遺伝子のエクソン3の少なくとも一部分に結合することによって、イヌIL-1α遺伝子をノックダウンするように設計されるか、又はノックダウンすることができる。特定の実施形態では、本開示のガイドRNAは、イヌIL-1α遺伝子のエクソン4の少なくとも一部分に結合することによって、イヌIL-1α遺伝子をノックダウンするように設計されるか、又はノックダウンすることができる。特定の実施形態では、本開示のガイドRNAは、イヌIL-1α遺伝子のエクソン5の少なくとも一部分に結合することによって、イヌIL-1α遺伝子をノックダウンするように設計されるか、又はノックダウンすることができる。特定の実施形態では、本開示のガイドRNAは、イヌIL-1α遺伝子のエクソン6の少なくとも一部分に結合することによって、イヌIL-1α遺伝子をノックダウンするように設計されるか、又はノックダウンすることができる。特定の実施形態では、本開示のガイドRNAは、イヌIL-1α遺伝子のエクソン7の少なくとも一部分に結合することによって、イヌIL-1α遺伝子をノックダウンするように設計されるか、又はノックダウンすることができる。
特定の実施形態では、本開示のガイドRNAは、イヌIL-1β遺伝子のエクソン1の少なくとも一部分に結合することによって、イヌIL-1β遺伝子をノックダウンするように設計されるか、又はノックダウンすることができる。特定の実施形態では、本開示のガイドRNAは、イヌIL-1β遺伝子のエクソン2の少なくとも一部分に結合することによって、イヌIL-1β遺伝子をノックダウンするように設計されるか、又はノックダウンすることができる。特定の実施形態では、本開示のガイドRNAは、イヌIL-1β遺伝子のエクソン3の少なくとも一部分に結合することによって、イヌIL-1β遺伝子をノックダウンするように設計されるか、又はノックダウンすることができる。特定の実施形態では、本開示のガイドRNAは、イヌIL-1β遺伝子のエクソン4の少なくとも一部分に結合することによって、イヌIL-1β遺伝子をノックダウンするように設計されるか、又はノックダウンすることができる。特定の実施形態では、本開示のガイドRNAは、イヌIL-1β遺伝子のエクソン5の少なくとも一部分に結合することによって、イヌIL-1β遺伝子をノックダウンするように設計されるか、又はノックダウンすることができる。特定の実施形態では、本開示のガイドRNAは、イヌIL-1β遺伝子のエクソン6の少なくとも一部分に結合することによって、イヌIL-1β遺伝子をノックダウンするように設計されるか、又はノックダウンすることができる。特定の実施形態では、本開示のガイドRNAは、イヌIL-1β遺伝子のエクソン7の少なくとも一部分に結合することによって、イヌIL-1β遺伝子をノックダウンするように設計されるか、又はノックダウンすることができる。特定の実施形態では、本開示のガイドRNAは、イヌIL-1β遺伝子のエクソン8の少なくとも一部分に結合することによって、イヌIL-1β遺伝子をノックダウンするように設計されるか、又はノックダウンすることができる。
特定の実施形態では、本開示のガイドRNAは、配列番号7~20及び配列番号37~167のうちのいずれか1つに示される標的遺伝子の発現をノックダウンするように設計される、及び/又はノックダウンすることができる。特定の実施形態では、本開示のガイドRNAは、ウマIL-1α遺伝子のエクソン1の少なくとも一部分に結合することによって、ウマIL-1α遺伝子をノックダウンするように設計されるか、又はノックダウンすることができる。特定の実施形態では、本開示のガイドRNAは、ウマIL-1α遺伝子のエクソン2の少なくとも一部分に結合することによって、ウマIL-1α遺伝子をノックダウンするように設計されるか、又はノックダウンすることができる。特定の実施形態では、本開示のガイドRNAは、ウマIL-1α遺伝子のエクソン3の少なくとも一部分に結合することによって、ウマIL-1α遺伝子をノックダウンするように設計されるか、又はノックダウンすることができる。特定の実施形態では、本開示のガイドRNAは、ウマIL-1α遺伝子のエクソン4の少なくとも一部分に結合することによって、ウマIL-1α遺伝子をノックダウンするように設計されるか、又はノックダウンすることができる。特定の実施形態では、本開示のガイドRNAは、ウマIL-1α遺伝子のエクソン5の少なくとも一部分に結合することによって、ウマIL-1α遺伝子をノックダウンするように設計されるか、又はノックダウンすることができる。特定の実施形態では、本開示のガイドRNAは、ウマIL-1α遺伝子のエクソン6の少なくとも一部分に結合することによって、ウマIL-1α遺伝子をノックダウンするように設計されるか、又はノックダウンすることができる。特定の実施形態では、本開示のガイドRNAは、ウマIL-1α遺伝子のエクソン7の少なくとも一部分に結合することによって、ウマIL-1α遺伝子をノックダウンするように設計されるか、又はノックダウンすることができる。
特定の実施形態では、本開示のガイドRNAは、ウマIL-1β遺伝子のエクソン1の少なくとも一部分に結合することによって、ウマIL-1β遺伝子をノックダウンするように設計されるか、又はノックダウンすることができる。特定の実施形態では、本開示のガイドRNAは、ウマIL-1β遺伝子のエクソン2の少なくとも一部分に結合することによって、ウマIL-1β遺伝子をノックダウンするように設計されるか、又はノックダウンすることができる。特定の実施形態では、本開示のガイドRNAは、ウマIL-1β遺伝子のエクソン3の少なくとも一部分に結合することによって、ウマIL-1β遺伝子をノックダウンするように設計されるか、又はノックダウンすることができる。特定の実施形態では、本開示のガイドRNAは、ウマIL-1β遺伝子のエクソン4の少なくとも一部分に結合することによって、ウマIL-1β遺伝子をノックダウンするように設計されるか、又はノックダウンすることができる。特定の実施形態では、本開示のガイドRNAは、ウマIL-1β遺伝子のエクソン5の少なくとも一部分に結合することによって、ウマIL-1β遺伝子をノックダウンするように設計されるか、又はノックダウンすることができる。特定の実施形態では、本開示のガイドRNAは、ウマIL-1β遺伝子のエクソン6の少なくとも一部分に結合することによって、ウマIL-1β遺伝子をノックダウンするように設計されるか、又はノックダウンすることができる。特定の実施形態では、本開示のガイドRNAは、ウマIL-1β遺伝子のエクソン7の少なくとも一部分に結合することによって、ウマIL-1β遺伝子をノックダウンするように設計されるか、又はノックダウンすることができる。
特定の実施形態では、本開示のガイドRNAは、配列番号7~20及び配列番号37~167のうちのいずれか1つに示される標的遺伝子の発現をノックダウンするように設計される、及び/又はノックダウンすることができる。特定の実施形態では、本開示のガイドRNAは、ハツカネズミIL-1α遺伝子のエクソン1の少なくとも一部分に結合することによって、ハツカネズミIL-1α遺伝子をノックダウンするように設計されるか、又はノックダウンすることができる。特定の実施形態では、本開示のガイドRNAは、ハツカネズミIL-1α遺伝子のエクソン2の少なくとも一部分に結合することによって、ハツカネズミIL-1α遺伝子をノックダウンするように設計されるか、又はノックダウンすることができる。特定の実施形態では、本開示のガイドRNAは、ハツカネズミIL-1α遺伝子のエクソン3の少なくとも一部分に結合することによって、ハツカネズミIL-1α遺伝子をノックダウンするように設計されるか、又はノックダウンすることができる。特定の実施形態では、本開示のガイドRNAは、ハツカネズミIL-1α遺伝子のエクソン4の少なくとも一部分に結合することによって、ハツカネズミIL-1α遺伝子をノックダウンするように設計されるか、又はノックダウンすることができる。特定の実施形態では、本開示のガイドRNAは、ハツカネズミIL-1α遺伝子のエクソン5の少なくとも一部分に結合することによって、ハツカネズミIL-1α遺伝子をノックダウンするように設計されるか、又はノックダウンすることができる。特定の実施形態では、本開示のガイドRNAは、ハツカネズミIL-1α遺伝子のエクソン6の少なくとも一部分に結合することによって、ハツカネズミIL-1α遺伝子をノックダウンするように設計されるか、又はノックダウンすることができる。特定の実施形態では、本開示のガイドRNAは、ハツカネズミIL-1α遺伝子のエクソン7の少なくとも一部分に結合することによって、ハツカネズミIL-1α遺伝子をノックダウンするように設計されるか、又はノックダウンすることができる。特定の実施形態では、本開示のガイドRNAは、ハツカネズミIL-1α遺伝子のエクソン8の少なくとも一部分に結合することによって、ハツカネズミIL-1α遺伝子をノックダウンするように設計されるか、又はノックダウンすることができる。
特定の実施形態では、本開示のガイドRNAは、ハツカネズミIL-1β遺伝子のエクソン1の少なくとも一部分に結合することによって、ハツカネズミIL-1β遺伝子をノックダウンするように設計されるか、又はノックダウンすることができる。特定の実施形態では、本開示のガイドRNAは、ハツカネズミIL-1β遺伝子のエクソン2の少なくとも一部分に結合することによって、ハツカネズミIL-1β遺伝子をノックダウンするように設計されるか、又はノックダウンすることができる。特定の実施形態では、本開示のガイドRNAは、ハツカネズミIL-1β遺伝子のエクソン3の少なくとも一部分に結合することによって、ハツカネズミIL-1β遺伝子をノックダウンするように設計されるか、又はノックダウンすることができる。特定の実施形態では、本開示のガイドRNAは、ハツカネズミIL-1β遺伝子のエクソン4の少なくとも一部分に結合することによって、ハツカネズミIL-1β遺伝子をノックダウンするように設計されるか、又はノックダウンすることができる。特定の実施形態では、本開示のガイドRNAは、ハツカネズミIL-1β遺伝子のエクソン5の少なくとも一部分に結合することによって、ハツカネズミIL-1β遺伝子をノックダウンするように設計されるか、又はノックダウンすることができる。特定の実施形態では、本開示のガイドRNAは、ハツカネズミIL-1β遺伝子のエクソン6の少なくとも一部分に結合することによって、ハツカネズミIL-1β遺伝子をノックダウンするように設計されるか、又はノックダウンすることができる。特定の実施形態では、本開示のガイドRNAは、ハツカネズミIL-1β遺伝子のエクソン7の少なくとも一部分に結合することによって、ハツカネズミIL-1β遺伝子をノックダウンするように設計されるか、又はノックダウンすることができる。
一部の事例では、sgRNAは、Casヌクレアーゼ(例えば、Cas9ポリペプチド)又はそのバリアント若しくは断片をコードするヌクレオチド配列を含む組換え発現ベクターを用いて細胞(例えば、エクスビボ療法のための初代細胞などのインビトロ細胞、又は患者内などのインビボ細胞)に導入される。一部の実施形態では、sgRNAは、Casヌクレアーゼ(例えば、Cas9ポリペプチド)又はそのバリアント若しくは断片と複合体化されて、細胞(例えば、エクスビボ療法のための初代細胞などのインビトロ細胞、又は患者などのインビボ細胞)への導入のためのリボ核タンパク質(RNP)ベースの送達システムを形成する。他の事例では、sgRNAは、Casヌクレアーゼ(例えば、Cas9ポリペプチド)又はそのバリアント若しくは断片をコードするmRNAを用いて細胞(例えば、エクスビボ療法のための初代細胞などのインビトロ細胞、又は患者内などのインビボ細胞)に導入される。
任意の異種又は外来性核酸(例えば、標的遺伝子座特異的sgRNA及び/又はCas9ポリヌクレオチドをコードするポリヌクレオチド)が、当業者に公知の任意の方法を使用して細胞に導入され得る。そのような方法としては、限定されるものではないが、電気穿孔、nucleofection、トランスフェクション、リポフェクション、形質導入、マイクロインジェクション、エレクトロインジェクション、電気融合、ナノ粒子衝撃、形質転換、コンジュゲーションなどが挙げられる。
sgRNAの核酸配列は、標的配列とハイブリダイズし、標的配列へのCRISPR複合体の配列特異的結合を誘導するように、標的ポリヌクレオチド配列(例えば、標的DNA配列)と十分な相補性を有する任意のポリヌクレオチド配列であり得る。いくつかの実施形態では、sgRNAのガイド配列とその対応する標的配列との間の相補性の程度は、好適なアライメントアルゴリズムを使用して最適に整列されたとき、約50%、60%、75%、80%、85%、90%、95%、97.5%、99%、又はそれらの値以上である。最適なアライメントは、配列を整列するための任意の好適なアルゴリズムの使用を用いて決定され得、その非限定的な例としては、Smith-Watermanアルゴリズム、Needleman-Wunschアルゴリズム、Burrows-Wheeler Transform(例えば、Burrows Wheeler Aligner)に基づくアルゴリズム、ClustalW、Clustal X、BLAT、Novoalign(Novocraft Technologies、ELAND(Illumina、SanDiego、Calif)、SOAP(soap.genomics.org.cnで入手可能)、及びMaq(maq.sourceforge.netで入手可能)が挙げられる。一部の実施形態では、ガイド配列は、約1ヌクレオチド、2ヌクレオチド、3ヌクレオチド、4ヌクレオチド、5ヌクレオチド、6ヌクレオチド、7ヌクレオチド、8ヌクレオチド、9ヌクレオチド、10ヌクレオチド、11ヌクレオチド、12ヌクレオチド、13ヌクレオチド、14ヌクレオチド、15ヌクレオチド、16ヌクレオチド、17ヌクレオチド、18ヌクレオチド、19ヌクレオチド、20ヌクレオチド、21ヌクレオチド、22ヌクレオチド、23ヌクレオチド、24ヌクレオチド、25ヌクレオチド、26ヌクレオチド、27ヌクレオチド、28ヌクレオチド、29ヌクレオチド、30ヌクレオチド、35ヌクレオチド、40ヌクレオチド、45ヌクレオチド、50ヌクレオチド、75ヌクレオチド以上の長さである。一部の事例では、ガイド配列は、約20ヌクレオチドの長さである。他の事例では、ガイド配列は、約15ヌクレオチドの長さである。他の事例では、ガイド配列は、約25ヌクレオチドの長さである。標的配列へのCRISPR複合体の配列特異的結合を誘導するガイド配列の能力は、任意の好適なアッセイによって評価され得る。例えば、試験されるガイド配列を含むCRISPR複合体を形成するのに十分なCRISPRシステムの成分は、CRISPR配列の成分をコードするベクターを用いたトランスフェクションなどによって、対応する標的配列を有する宿主細胞に提供され得、標的配列内の優先的切断の評価に続く。同様に、標的ポリヌクレオチド配列の切断は、標的配列、試験されるガイド配列及び試験ガイド配列とは異なる対照ガイド配列を含むCRISPR複合体の成分を提供することと、試験ガイド配列反応と対照ガイド配列反応との間の標的配列における結合又は切断速度を比較することによって、試験管内で評価され得る。
sgRNAの核酸配列は、上記のウェブベースのソフトウェアのうちのいずれかを使用して選択され得る。DNA標的化RNAを選択するための検討事項は、使用されるCasヌクレアーゼ(例えば、Cas9ポリペプチド)に対するPAM配列、及びオフターゲット修飾を最小化するための戦略を含む。CRISPR設計ツールなどのツールは、sgRNAを調製するための、標的修飾効率を評価する、及び/又はオフターゲット部位における切断を評価するための配列を提供し得る。sgRNAの配列を選択するための別の検討事項は、ガイド配列内の二次構造の程度を低減することを含む。二次構造は、任意の好適なポリヌクレオチドフォールディングアルゴリズムによって決定され得る。一部のプログラムは、最小ギブス自由エネルギーを計算することに基づく。好適なアルゴリズムの例としては、mFold(Zuker and Stiegler,Nucleic Acids Res,9(1981),133-148)、UNAFoldパッケージ(Markham et al,Methods Mol Biol,2008,453:3-31)、及びViennaRNa Packageを形成するRNAfoldが挙げられる。
sgRNAは、約10~約500ヌクレオチド、例えば、約10ヌクレオチド、15ヌクレオチド、20ヌクレオチド、25ヌクレオチド、30ヌクレオチド、35ヌクレオチド、40ヌクレオチド、45ヌクレオチド、50ヌクレオチド、55ヌクレオチド、60ヌクレオチド、65ヌクレオチド、70ヌクレオチド、75ヌクレオチド、80ヌクレオチド、85ヌクレオチド、90ヌクレオチド、95ヌクレオチド、100ヌクレオチド、105ヌクレオチド、110ヌクレオチド、120ヌクレオチド、130ヌクレオチド、140ヌクレオチド、150ヌクレオチド、160ヌクレオチド、170ヌクレオチド、180ヌクレオチド、190ヌクレオチド、200ヌクレオチド、210ヌクレオチド、220ヌクレオチド、230ヌクレオチド、240ヌクレオチド、250ヌクレオチド、260ヌクレオチド、270ヌクレオチド、280ヌクレオチド、290ヌクレオチド、300ヌクレオチド、310ヌクレオチド、320ヌクレオチド、330ヌクレオチド、340ヌクレオチド、350ヌクレオチド、360ヌクレオチド、370ヌクレオチド、380ヌクレオチド、390ヌクレオチド、400ヌクレオチド、410ヌクレオチド、420ヌクレオチド、430ヌクレオチド、440ヌクレオチド、450ヌクレオチド、460ヌクレオチド、470ヌクレオチド、480ヌクレオチド、490ヌクレオチド、又は約500ヌクレオチドであり得る。一部の実施形態では、sgRNAは、約20~約500ヌクレオチド、例えば、20ヌクレオチド、25ヌクレオチド、30ヌクレオチド、35ヌクレオチド、40ヌクレオチド、45ヌクレオチド、50ヌクレオチド、55ヌクレオチド、60ヌクレオチド、65ヌクレオチド、70ヌクレオチド、75ヌクレオチド、80ヌクレオチド、85ヌクレオチド、90ヌクレオチド、95ヌクレオチド、100ヌクレオチド、105ヌクレオチド 110ヌクレオチド、115ヌクレオチド、120ヌクレオチド、125ヌクレオチド、130ヌクレオチド、135ヌクレオチド、140ヌクレオチド、145ヌクレオチド、150ヌクレオチド、155ヌクレオチド、160ヌクレオチド、165ヌクレオチド、170ヌクレオチド、175ヌクレオチド、180ヌクレオチド、185ヌクレオチド、190ヌクレオチド、195ヌクレオチド、200ヌクレオチド、205ヌクレオチド、210ヌクレオチド、215ヌクレオチド、220ヌクレオチド、225ヌクレオチド、230ヌクレオチド、235ヌクレオチド、240ヌクレオチド、245ヌクレオチド、250ヌクレオチド、255ヌクレオチド、260ヌクレオチド、265ヌクレオチド、270ヌクレオチド、275ヌクレオチド、280ヌクレオチド、285ヌクレオチド、290ヌクレオチド、295ヌクレオチド、300ヌクレオチド、305ヌクレオチド、310ヌクレオチド、315ヌクレオチド、320ヌクレオチド、325ヌクレオチド、330ヌクレオチド、335ヌクレオチド、340ヌクレオチド、345ヌクレオチド、350ヌクレオチド、355ヌクレオチド、360ヌクレオチド、365ヌクレオチド、370ヌクレオチド、375ヌクレオチド、380ヌクレオチド、385ヌクレオチド、390ヌクレオチド、395ヌクレオチド、400ヌクレオチド、405ヌクレオチド、410ヌクレオチド、415ヌクレオチド、420ヌクレオチド、425ヌクレオチド、430ヌクレオチド、435ヌクレオチド、440ヌクレオチド、445ヌクレオチド、450ヌクレオチド、455ヌクレオチド、460ヌクレオチド、465ヌクレオチド、470ヌクレオチド、475ヌクレオチド、480ヌクレオチド、485ヌクレオチド、490ヌクレオチド、495ヌクレオチド、又は500ヌクレオチドである。特定の実施形態では、sgRNAは、約20~約100ヌクレオチド、例えば、約20ヌクレオチド、例えば、20ヌクレオチド、21ヌクレオチド、22ヌクレオチド、23ヌクレオチド、24ヌクレオチド、25ヌクレオチド、26ヌクレオチド、27ヌクレオチド、28ヌクレオチド、29ヌクレオチド、30ヌクレオチド、31ヌクレオチド、32ヌクレオチド、33ヌクレオチド、34ヌクレオチド、35ヌクレオチド、36ヌクレオチド、37ヌクレオチド、38ヌクレオチド、39ヌクレオチド、40ヌクレオチド、41ヌクレオチド、42ヌクレオチド、43ヌクレオチド、44ヌクレオチド、45ヌクレオチド、46ヌクレオチド、47ヌクレオチド、48ヌクレオチド、49ヌクレオチド、50ヌクレオチド、51ヌクレオチド、52ヌクレオチド、53ヌクレオチド、54ヌクレオチド、55ヌクレオチド、56ヌクレオチド、57ヌクレオチド、58ヌクレオチド、59ヌクレオチド、60ヌクレオチド、61ヌクレオチド、62ヌクレオチド、63ヌクレオチド、64ヌクレオチド、65ヌクレオチド、66ヌクレオチド、67ヌクレオチド、68ヌクレオチド、69ヌクレオチド、70ヌクレオチド、71ヌクレオチド、72ヌクレオチド、73ヌクレオチド、74ヌクレオチド、75ヌクレオチド、76ヌクレオチド、77ヌクレオチド、78ヌクレオチド、79ヌクレオチド、80ヌクレオチド、81ヌクレオチド、82ヌクレオチド、83ヌクレオチド、84ヌクレオチド、85ヌクレオチド、86ヌクレオチド、87ヌクレオチド、88ヌクレオチド、89ヌクレオチド、90ヌクレオチド、91ヌクレオチド、92ヌクレオチド、93ヌクレオチド、94ヌクレオチド、95ヌクレオチド、96ヌクレオチド、97ヌクレオチド、98ヌクレオチド、99ヌクレオチド、又は約100ヌクレオチドである。
足場配列は、約10~約500ヌクレオチド、例えば、約10ヌクレオチド、15ヌクレオチド、20ヌクレオチド、25ヌクレオチド、30ヌクレオチド、35ヌクレオチド、40ヌクレオチド、45ヌクレオチド、50ヌクレオチド、55ヌクレオチド、60ヌクレオチド、65ヌクレオチド、70ヌクレオチド、75ヌクレオチド、80ヌクレオチド、85ヌクレオチド、90ヌクレオチド、95ヌクレオチド、100ヌクレオチド、105ヌクレオチド、110ヌクレオチド、120ヌクレオチド、130ヌクレオチド、140ヌクレオチド、150ヌクレオチド、160ヌクレオチド、170ヌクレオチド、180ヌクレオチド、190ヌクレオチド、200ヌクレオチド、210ヌクレオチド、220ヌクレオチド、230ヌクレオチド、240ヌクレオチド、250ヌクレオチド、260ヌクレオチド、270ヌクレオチド、280ヌクレオチド、290ヌクレオチド、300ヌクレオチド、310ヌクレオチド、320ヌクレオチド、330ヌクレオチド、340ヌクレオチド、350ヌクレオチド、360ヌクレオチド、370ヌクレオチド、380ヌクレオチド、390ヌクレオチド、400ヌクレオチド、410ヌクレオチド、420ヌクレオチド、430ヌクレオチド、440ヌクレオチド、450ヌクレオチド、460ヌクレオチド、470ヌクレオチド、480ヌクレオチド、490ヌクレオチド、又は約500ヌクレオチドであり得る。一部の実施形態では、足場配列は、約20~約500ヌクレオチド、例えば、20ヌクレオチド、25ヌクレオチド、30ヌクレオチド、35ヌクレオチド、40ヌクレオチド、45ヌクレオチド、50ヌクレオチド、55ヌクレオチド、60ヌクレオチド、65ヌクレオチド、70ヌクレオチド、75ヌクレオチド、80ヌクレオチド、85ヌクレオチド、90ヌクレオチド、95ヌクレオチド、100ヌクレオチド、105ヌクレオチド 110ヌクレオチド、115ヌクレオチド、120ヌクレオチド、125ヌクレオチド、130ヌクレオチド、135ヌクレオチド、140ヌクレオチド、145ヌクレオチド、150ヌクレオチド、155ヌクレオチド、160ヌクレオチド、165ヌクレオチド、170ヌクレオチド、175ヌクレオチド、180ヌクレオチド、185ヌクレオチド、190ヌクレオチド、195ヌクレオチド、200ヌクレオチド、205ヌクレオチド、210ヌクレオチド、215ヌクレオチド、220ヌクレオチド、225ヌクレオチド、230ヌクレオチド、235ヌクレオチド、240ヌクレオチド、245ヌクレオチド、250ヌクレオチド、255ヌクレオチド、260ヌクレオチド、265ヌクレオチド、270ヌクレオチド、275ヌクレオチド、280ヌクレオチド、285ヌクレオチド、290ヌクレオチド、295ヌクレオチド、300ヌクレオチド、305ヌクレオチド、310ヌクレオチド、315ヌクレオチド、320ヌクレオチド、325ヌクレオチド、330ヌクレオチド、335ヌクレオチド、340ヌクレオチド、345ヌクレオチド、350ヌクレオチド、355ヌクレオチド、360ヌクレオチド、365ヌクレオチド、370ヌクレオチド、375ヌクレオチド、380ヌクレオチド、385ヌクレオチド、390ヌクレオチド、395ヌクレオチド、400ヌクレオチド、405ヌクレオチド、410ヌクレオチド、415ヌクレオチド、420ヌクレオチド、425ヌクレオチド、430ヌクレオチド、435ヌクレオチド、440ヌクレオチド、445ヌクレオチド、450ヌクレオチド、455ヌクレオチド、460ヌクレオチド、465ヌクレオチド、470ヌクレオチド、475ヌクレオチド、480ヌクレオチド、485ヌクレオチド、490ヌクレオチド、495ヌクレオチド、又は500ヌクレオチドである。特定の実施形態では、足場配列は、約20~約100ヌクレオチド、例えば、約20ヌクレオチド、例えば、20ヌクレオチド、21ヌクレオチド、22ヌクレオチド、23ヌクレオチド、24ヌクレオチド、25ヌクレオチド、26ヌクレオチド、27ヌクレオチド、28ヌクレオチド、29ヌクレオチド、30ヌクレオチド、31ヌクレオチド、32ヌクレオチド、33ヌクレオチド、34ヌクレオチド、35ヌクレオチド、36ヌクレオチド、37ヌクレオチド、38ヌクレオチド、39ヌクレオチド、40ヌクレオチド、41ヌクレオチド、42ヌクレオチド、43ヌクレオチド、44ヌクレオチド、45ヌクレオチド、46ヌクレオチド、47ヌクレオチド、48ヌクレオチド、49ヌクレオチド、50ヌクレオチド、51ヌクレオチド、52ヌクレオチド、53ヌクレオチド、54ヌクレオチド、55ヌクレオチド、56ヌクレオチド、57ヌクレオチド、58ヌクレオチド、59ヌクレオチド、60ヌクレオチド、61ヌクレオチド、62ヌクレオチド、63ヌクレオチド、64ヌクレオチド、65ヌクレオチド、66ヌクレオチド、67ヌクレオチド、68ヌクレオチド、69ヌクレオチド、70ヌクレオチド、71ヌクレオチド、72ヌクレオチド、73ヌクレオチド、74ヌクレオチド、75ヌクレオチド、76ヌクレオチド、77ヌクレオチド、78ヌクレオチド、79ヌクレオチド、80ヌクレオチド、81ヌクレオチド、82ヌクレオチド、83ヌクレオチド、84ヌクレオチド、85ヌクレオチド、86ヌクレオチド、87ヌクレオチド、88ヌクレオチド、89ヌクレオチド、90ヌクレオチド、91ヌクレオチド、92ヌクレオチド、93ヌクレオチド、94ヌクレオチド、95ヌクレオチド、96ヌクレオチド、97ヌクレオチド、98ヌクレオチド、99ヌクレオチド、又は約100ヌクレオチドである。
sgRNAのヌクレオチドは、リボース(例えば、糖)基、リン酸基、核酸塩基、又はそれらの任意の組み合わせにおける修飾を含み得る。一部の実施形態では、リボース基における修飾は、リボースの2’位置における修飾を含む。
一部の実施形態では、ヌクレオチドは、2’フルオロ-アラビノ核酸、三環DNA(tc-DNA)、ペプチド核酸、シクロヘキセン核酸(CeNA)、ロック核酸(LNA)、エチレン架橋核酸(ENA)、ホスホジアミデートモルフォリノ、又はそれらの組み合わせを含む。
修飾ヌクレオチド又はヌクレオチド類似体は、糖及び/又は骨格リボヌクレオチド(すなわち、リン酸-糖骨格への修飾を含む)を含み得る。例えば、天然又は自然のRNAのホスホジエステル結合は、窒素又は硫黄ヘテロ原子のうちの少なくとも1つを含むものであり得る。一部の骨格-リボヌクレオチドでは、隣接するリボヌクレオチドに接続するホスホエステル基は、基、例えば、ホスホチオエート基によって置換され得る。一部の糖-リボヌクレオチドでは、2’部分は、H、OR、R、halo、SH、SR、H2、HR、R又はONから選択され、Rは、C-C6アルキル、アルケニル、又はアルキニルであり、haloは、F、CI、Br、又はIである。
一部の実施形態では、ヌクレオチドは、糖修飾を含有する。糖修飾の非限定的な例としては、2’-デオキシ-2’-フルオロ-オリゴボヌクレオチド(2’-フルオロ-2’-デオキシシチジン-5’-三リン酸、2’-フルオロ-2’-デオキシウリジン-5’-三リン酸)、2’-デオキシ-2’-デアミンオリゴリボヌクレオチド(2’-アミノ-2’-デオキシシチジン-5’-三リン酸、2’-アミノ-2’-デオキシウリジン-5’-三リン酸)、2’-O-アルキルオリゴリボヌクレオチド、2’-デオキシ-2’-C-アルキルオリゴリボヌクレオチド(2’-O-メチルシチジン-5’-三リン酸、2’-メチルウリジン-5’-三リン酸)、2’-C-アルキルオリゴリボヌクレオチド、及びその異性体(2’-アラシチジン-5’-三リン酸、2’-アラウリジン-5’-三リン酸)、アジド三リン酸(2’-アジド-2’-デオキシシチジン-5’-三リン酸、2’-アジド-2’-デオキシウリジン-5’-三リン酸)、並びにそれらの組み合わせが挙げられる。
一部の実施形態では、sgRNAは、1つ以上の2’-フルオロ、2’-アミノ、及び/又は2’-チオ修飾を含有する。一部の事例では、修飾は、2’-フルオロ-シチジン、2’-フルオロ-ウリジン、2’-フルオロ-アデノシン、2’-フルオロ-グアノシン、2’-アミノ-シチジン、2’-アミノ-ウリジン、2’-アミノ-アデノシン、2’-アミノ-グアノシン、2,6-ジアミノプリン、4-チオ-ウリジン、5-アミノ-アリル-ウリジン、5-ブロモ-ウリジン、5-ヨード-ウリジン、5-メチル-シチジン、リボ-チミジン、2-アミノプリン、2’-アミノ-ブチリル-ピレン-ウリジン、5-フルオロ-シチジン、及び/又は5-フルオロ-ウリジンである。
哺乳動物RNA上に見出される96を超える天然型ヌクレオシド修飾が存在する。例えば、Limbach et al.,Nucleic Acids Research,22(12):2183-2196(1994)を参照されたい。ヌクレオチド並びにヌクレオチド及びヌクレオシドの調製は、当技術分野で周知であり、例えば、米国特許第4,373,071号、同第4,458,066号、同第4,500,707号、同第4,668,777号、同第4,973,679号、同第5,047,524号、同第5,132,418号、同第5,153,319号、同第5,262,530号、及び同第5,700,642号に説明される。本明細書に説明される使用に好適である多数のヌクレオシド及びヌクレオチドが市販されている。ヌクレオシドは、天然型ヌクレオシドの類似体であり得る。一部の事例では、類似体は、ジヒドロウリジン、メチルアデノシン、メチルシチジン、メチルウリジン、メチルシュードウリジン、チオウリジン、デオキシシトジン、及びデオキシウリジンである。
一部の事例では、本明細書に説明されるsgRNAは、核酸塩基リボヌクレオチド、すなわち、天然型核酸塩基の代わりに、少なくとも1つの非天然型核酸塩基を含有するリボヌクレオチドを含む。ヌクレオシド及びヌクレオチドに組み込まれ得る核酸塩基の非限定的な例としては、m5C(5-メチルシチジン)、m5U(5-メチルウリジン)、m6A(N6-メチルアデノシン)、s2U(2-チオウリジン)、Um(2’-O-メチルウリジン)、mlA(1-メチルアデノシン)、m2A(2-メチルアデノシン)、Am(2-1-O-メチルアデノシン)、ms2m6A(2-メチルチオ-N6-メチルアデノシン)、i6A(N6-イソペンテニルアデノシン)、ms2i6A(2-メチルチオ-N6イソペンテニルアデノシン)、io6A(N6-(シス-ヒドロキシイソペンテニル)アデノシン)、ms2io6A(2-メチルチオ-N6-(シス-ヒドロキシイソペンテニル)アデノシン)、g6A(N6-グリシニルカルバモイルアデノシン)、t6A(N6-トレオニルカルバモイルアデノシン)、ms2t6A(2-メチルチオ-N6-トレオニルカルバモイルアデノシン)、m6t6A(N6-メチル-N6-トレオニルカルバモイルアデノシン)、hn6A(N6.-ヒドロキシノルバリルカルバモイルアデノシン)、ms2hn6A(2-メチルチオ-N6-ヒドロキシノルバリルカルバモイルアデノシン)、Ar(p)(2’-O-リボシルアデノシン(リン酸))、I(イノシン)、mil(1-メチルイノシン)、m’lm(l,2’-O-ジメチルイノシン)、m3C(3-メチルシチジン)、Cm(2T-o-メチルシチジン)、s2C(2-チオシチジン)、ac4C(N4-アセチルシチジン)、f5C(5-fonnylシチジン)、m5Cm(5,2-O-ジメチルシチジン)、ac4Cm(N4アセチル2TOメチルシチジン)、k2C(リシジン)、mlG(1-メチルグアノシン)、m2G(N2-メチルグアノシン)、m7G(7-メチルグアノシン)、Gm(2’-O-メチルグアノシン)、m22G(N2,N2-ジメチルグアノシン)、m2Gm(N2,2’-O-ジメチルグアノシン)、m22Gm(N2,N2,2’-O-トリメチルグアノシン)、Gr(p)(2’-O-リボシルグアノシン(リン酸))、yW(ワイブトシン)、o2yW(ペルオキシウイブトシン)、OHyW(ヒドロキシウィブトシン)、OHyW*(ヒドロキシウィブトシン下)、imG(ワイオシン)、mimG(メチルグアノシン)、Q(クエオシン)、oQ(エポキシクエンシン)、galQ(ガルタクトシル-クエオシン)、manQ(マンノシル-クエオシン)、preQo(7-シアノ-7-デアザグアノシン)、preQi(7-アミノメチル-7-デアザグアノシン)、G(アルカエオシン)、D(ジヒドロウリジン)、m5Um(5,2’-O-ジメチルウリジン)、s4U(4-チオウリジン)、m5s2U(5-メチル-2-チオウリジン)、s2Um(2-チオ-2’-O-メチルウリジン)、acp3U(3-(3-アミノ-3-カルボキシプロピル)ウリジン)、ho5U(5-ヒドロキシウリジン)、mo5U(5-メトキシウリジン)、cmo5U(ウリジン5-オキシ酢酸)、mcmo5U(ウリジン5-オキシ酢酸メチルエステル)、chm5U(5-(カルボキシヒドロキシメチル)ウリジン)、mchm5U(5-(カルボキシヒドロキシメチル)ウリジンメチルエステル)、mcm5U(5-メトキシカルボニルメチルウリジン)、mcm5Um(S-メトキシカルボニルメチル-2-O-メチルウリジン)、mcm5s2U(5-メトキシカルボニルメチル-2-チオウリジン)、nm5s2U(5-アミノメチル-2-チオウリジン)、mnm5U(5-メチルアミノメチルウリジン)、mnm5s2U(5-メチルアミノメチル-2-チオウリジン)、mnm5se2U(5-メチルアミノメチル-2-セレンウリジン)、ncm5U(5-カルバモイルメチルウリジン)、ncm5Um(5-カルバモイルメチル-2’-O-メチルウリジン)、cmnm5U(5-カルボキシメチルアミノメチルウリジン)、cnmm5Um(5-カルボキシメチルアミノメチル-2-L-Oメチルウリジン)、cmnm5s2U(5-カルボキシメチルアミノメチル-2-チオウリジン)、m62A(N6,N6-ジメチルアデノシン)、Tm(2’-O-メチルイノシン)、m4C(N4-メチルシチジン)、m4Cm(N4,2-O-ジメチルシチジン)、hm5C(5-ヒドロキシメチルシチジン)、m3U(3-メチルウリジン)、cm5U(5-カルボキシメチルウリジン)、m6Am(N6,T-O-ジメチルアデノシン)、rn62Am(N6,N6,0-2-トリメチルアデノシン)、m2’7G(N2,7-ジメチルグアノシン)、m2’2’7G(N2,N2,7-トリメチルグアノシン)、m3Um(3,2T-O-ジメチルウリジン)、m5D(5-メチルジヒドロウリジン)、f5Cm(5-ホルミル-2’-O-メチルシチジン)、mlGm(l,2’-O-ジメチルグアノシン)、m’Am(1,2-O-ジメチルアデノシン)イリノメチルウリジン)、tm5s2U(S-タウリノメチル-2-チオウリジン))、imG-14(4-デメチルグアノシン)、imG2(イソグアノシン)、又はac6A(N6-アセチルアデノシン)、ヒポキサンチン、イノシン、8-オキソ-アデニン、それらの7-置換誘導体、ジヒドロウラシル、シュードウラシル、2-チオウラシル、4-チオウラシル、5-アミノウラシル、5-(C1-)-アルキルウラシル、5-メチルウラシル、5-(C-C)-アルケニルウラシル、5-(C2-)-アルキニルウラシル、5-(ヒドロキシメチル)ウラシル、5-クロロウラシル、5-フルオロウラシル、5-ブロモウラシル、5-ヒドロキシシトシン、5-(C1-)-アルキルシトシン、5-メチルシトシン、5-(C2-)-アルケニルシトシン、5-(C2-)-アルキニルシトシン、5-クロロシトシン、5-フルオロシトシン、5-ブロモシトシン、N-ジメチルグアニン、7-デアザグアニン、8-アザグアニン、7-デアザ-7-置換グアニン、7-デアザ-7-(C2-C6)アルキニルグアニン、7-デアザ-8-置換グアニン、8-ヒドロキシグアニン、6-チオグアニン、8-オキソグアニン、2-アミノプリン、2-アミノ-6-クロロプリン、2,4-ジアミノプリン、2,6-ジアミノプリン、8-アザプリン、置換7-デアザプリン、7-デアザ-7-置換プリン、7-デアザ-8-置換プリン、及びそれらの組み合わせが挙げられる。
sgRNAは、当業者に公知の任意の方法によって合成され得る。一部の実施形態では、sgRNAは、化学的に合成される。修飾されたsgRNAは、2’-O-チオノカルバメート-保護ヌクレオシドホスホラミダイトを使用して合成され得る。方法は、例えば、Dellinger et al.,J.American Chemical Society,133,11540-11556(2011)、Threlfall et al.,Organic&Biomolecular Chemistry,10,746-754(2012)、及びDellinger et al,J.American Chemical Society,125,940-950(2003)に説明される。修飾されたsgRNAは、例えば、TriLink BioTechnologies(San Diego、CA)から市販されている。
有用なsgRNAの追加の詳細な説明は、例えば、Hendel et al.,Nat Biotechnol,2015,33(9):985-989及びDever et al.,Nature,2016,539:384-389に見出され得、その開示は、参照によりその全体で全ての目的のために本明細書に組み込まれる。
当業者であれば、本開示に開示されているガイドRNAが、当技術分野で公知の任意のCasタンパク質(例えば、任意の好適な生物又は細菌種からのものと組み合わせて使用され得ることを理解するであろう。
Casタンパク質は、I型、II型、III型、IV型、V型、又はVI型Casタンパク質であり得る。Casタンパク質は、1つ以上のドメインを含み得る。ドメインの非限定的な例としては、ガイド核酸認識及び/又は結合ドメイン、ヌクレアーゼドメイン(例えば、DNase又はRNaseドメイン、RuvC、HNH)、DNA結合ドメイン、RNA結合ドメイン、ヘリカーゼドメイン、タンパク質間相互作用ドメイン、及び二量体化ドメインが挙げられる。ガイド核酸認識及び/又は結合ドメインは、ガイド核酸と相互作用し得る。ヌクレアーゼドメインは、核酸切断のための触媒活性を含み得る。ヌクレアーゼドメインは、核酸切断を予防するように触媒活性を欠き得る。Casタンパク質は、他のタンパク質又はポリペプチドに融合されるキメラCasタンパク質であってもよい。Casタンパク質は、例えば、異なるCasタンパク質由来のドメインを含む、様々なCasタンパク質のキメラであってもよい。
Casタンパク質の非限定的な例としては、c2c1、C2c2、c2c3、Cas1、Cas1B、Cas2、Cas3、Cas4、Cas5、Cas5e(CasD)、Cash、Cas6e、Cas6f、Cas7、Cas8a、Cas8a1、Cas8a2、Cas8b、Cas8c、Cas9(Csn1又はCsx12)、Cas10、Cas10d、Cas1O、Cas1Od、CasF、CasG、CasH、Cpf1、Csy1、Csy2、Csy3、Cse1(CasA)、Cse2(CasB)、Cse3(CasE)、Cse4(CasC)、Csc1、Csc2、Csa5、Csn2、Csm2、Csm3、Csm4、Csm5、Csm6、Cmr1、Cmr3、Cmr4、Cmr5、Cmr6、Csb1、Csb2、Csb3、Csx17、Csx14、Csx1O、Csx16、CsaX、Csx3、Csx1、Csx15、Csf1、Csf2、Csf3、Csf4、及びCul966、並びにそれらの相同体又は修飾されたバージョンが挙げられる。
Casタンパク質は、任意の好適な生物由来であり得る。非限定的な例としては、Streptococcus pyogenes、Streptococcus thermophilus、Streptococcus sp.、Staphylococcus aureus、Nocardiopsis dassonvillei、Streptomyces pristinae spiralis、Streptomyces viridochromo genes、Streptomyces viridochromogenes、Streptosporangium roseum、Streptosporangium roseum、AlicyclobacHlus acidocaldarius、Bacillus pseudomycoides、Bacillus selenitireducens、Exiguobacterium sibiricum、Lactobacillus delbrueckii、Lactobacillus salivarius、Microscilla marina、Burkholderiales bacterium、Polaromonas naphthalenivorans、Polaromonas sp.、Crocosphaera watsonii、Cyanothece sp.、Microcystis aeruginosa、Pseudomonas aeruginosa、Synechococcus sp.、Acetohalobium arabaticum、Ammonifex degensii、Caldicelulosiruptor becscii、Candidatus Desulforudis、Clostridium botulinum、Clostridium difficile、Finegoldia magna、Natranaerobius thermophilus、Pelotomaculum thermopropionicum、Acidithiobacillus caldus、Acidithiobacillus ferrooxidans、Allochromatium vinosum、Marinobacter sp.、Nitrosococcus halophilus、Nitrosococcus watsoni、Pseudoalteromonas haloplanktis、Ktedonobacter racemifer、Methanohalobium evestigatum、Anabaena variabilis、Nodularia spumigena、Nostoc sp.、Arthrospira maxima、Arthrospira platensis、Arthrospira sp.、Lyngbya sp.、Microcoleus chthonoplastes、Oscillatoria sp.、Petrotoga mobilis、Thermosipho africanus、Acaryochloris marina、Leptotrichia shahii、及びFrancisella novicidaが挙げられる。一部の態様では、生物は、Streptococcus pyogenes(S.pyogenes)である。一部の態様では、生物は、Staphylococcus aureus(S.aureus)である。一部の態様では、生物は、Streptococcus thermophilus(S.thermophilus)である。
Casタンパク質は、限定されるものではないが、Veillonella atypical、Fusobacterium nucleatum、Filifactor alocis、Solobacterium moorei、Coprococcus catus、Treponema denticola、Peptoniphilus duerdenii、Catenibacterium mitsuokai、Streptococcus mutans、Listeria innocua、Staphylococcus pseudintermedius、Acidaminococcus intestine、Olsenella uli、Oenococcus kitaharae、Bifidobacterium bifidum、Lactobacillus rhamnosus、Lactobacillus gasseri、Finegoldia magna、Mycoplasma mobile、Mycoplasma gallisepticum、Mycoplasma ovipneumoniae、Mycoplasma canis、Mycoplasma synoviae、Eubacterium rectale、Streptococcus thermophilus、Eubacterium dolichum、Lactobacillus coryniformis subsp.Torquens、Ilyobacter polytropus、Ruminococcus albus、Akkermansia muciniphila、Acidothermus cellulolyticus、Bifidobacterium longum、Bifidobacterium dentium、Corynebacterium diphtheria、Elusimicrobium minutum、Nitratifractor salsuginis、Sphaerochaeta globus、Fibrobacter succinogenes subsp.Succinogenes、Bacteroides fragilis、Capnocytophaga ochracea、Rhodopseudomonas palustris、Prevotella micans、Prevotella ruminicola、Flavobacterium columnare、Aminomonas paucivorans、Rhodospirillum rubrum、Candidatus Puniceispirillum marinum、Verminephrobacter eiseniae、Ralstonia syzygii、Dinoroseobacter shibae、Azospirillum、Nitrobacter hamburgensis、Bradyrhizobium、Wolinella succinogenes、Campylobacter jejuni subsp.Jejuni、Helicobacter mustelae、Bacillus cereus、Acidovorax ebreus、Clostridium perfringens、Parvibaculum lavamentivorans、Roseburia intestinalis、Neisseria meningitidis、Pasteurella multocida subsp.Multocida、Sutterella wadsworthensis、proteobacterium、Legionella pneumophila、Parasutterella excrementihominis、Wolinella succinogenes、及びFrancisella novicidaを含む様々な細菌種由来であり得る。「由来」という用語は、この事例では、天然型の様々な細菌種に対して有意な部分又は有意な相同性を維持するために、天然型の様々な細菌種から修飾されたものとして定義される。有意な部分は、少なくとも10個の連続ヌクレオチド、少なくとも20個の連続ヌクレオチド、少なくとも30個の連続ヌクレオチド、少なくとも40個の連続ヌクレオチド、少なくとも50個の連続ヌクレオチド、少なくとも60個の連続ヌクレオチド、少なくとも70個の連続ヌクレオチド、少なくとも80個の連続ヌクレオチド、少なくとも90個の連続ヌクレオチド、又は少なくとも100個の連続ヌクレオチドであり得る。有意な相同性は、少なくとも50%相同、最後の60%相同、少なくとも70%相同、少なくとも80%相同、少なくとも90%相同、又は少なくとも95%相同であり得る。派生種は、天然型の種類の活性を保持しながら修飾されてもよい。
遺伝子編集方法
上述のように、本開示の実施形態は、関節障害を治療するために組成物及び方法を提供し、関節細胞の一部分は、関節障害を治療するために遺伝子編集を介して遺伝子修飾される。本開示の実施形態は、1つ以上のタンパク質の発現の促進、及び1つ以上のタンパク質の発現の阻害、並びにそれらの組み合わせの両方のために、ヌクレオチド挿入(RNA若しくはDNA)、又は組換えタンパク質挿入を通した滑膜細胞の集団への遺伝子編集を包含する。本開示の実施形態はまた、遺伝子編集組成物を関節細胞に送達する、特に遺伝子編集組成物を滑膜細胞に送達するための方法を提供する。関節細胞を遺伝子修飾するために使用され得る数個の遺伝子編集技術が存在し、これは、本開示による使用に好適である。
一部の実施形態では、関節細胞を遺伝子修飾する方法は、1つ以上のタンパク質の産生のための遺伝子の安定的な組み込みのステップを含む。一実施形態では、関節の滑膜細胞の一部分を遺伝子修飾する方法は、レトロウイルス形質導入のステップを含む。一実施形態では、関節の滑膜細胞の一部分を遺伝子修飾する方法は、レトロウイルス形質導入のステップを含む。レンチウイルス形質導入システムは、当技術分野で公知であり、例えば、Levine,et al.,Proc.Nat’l Acad.Sci.2006,103,17372-77、Zufferey,et al.,Nat.Biotechnol.1997,15,871-75、Dull,et al.,J.Virology1998,72,8463-71、及び米国特許第6,627,442号に説明され、これらの各々の開示は、参照により本明細書に組み込まれる。一実施形態では、関節の滑膜細胞の一部分を遺伝子修飾する方法は、ガンマレトロウイルス形質導入のステップを含む。ガンマ-レトロウイルス形質導入システムは、当技術分野で公知であり、例えば、Cepko and Pear,Cur.Prot.Mol.Biol.1996,9.9.1-9.9.16に説明され、この開示は、参照により本明細書に組み込まれる。一実施形態では、関節の滑膜細胞の一部分を遺伝子修飾する方法は、トランスポゾン媒介遺伝子導入のステップを含む。トランスポゾン媒介遺伝子導入システムは、当技術分野で公知であり、トランスポサーゼが、DNA発現ベクターとして、又は発現性RNA若しくはタンパク質として提供され、それにより、トランスポサーゼの長期発現が、トランスジェニック細胞、例えば、mRNA(例えば、キャップ及びポリAテールを含むmRNA)として提供されるトランスポサーゼで起こらないシステムを含む。SB10、SB11、及びSB100xなどのサケ型Tel様トランスポサーゼ(SB又はSleeping Beautyトランスポサーゼ)、並びに増加した酵素活性を伴う操作された酵素を含む、好適なトランスポゾン媒介遺伝子導入システムは、例えば、Hackett,et al.,Mol.Therapy2010,18,674-83及び米国特許第6,489,458号に説明されており、これらの各々の開示は、参照により本明細書に組み込まれる。
一部の態様では、ウイルスベクター又はシステムは、関節を含む細胞に遺伝子編集システムを導入するために使用される。一部の態様では、細胞が、滑膜線維芽細胞である。一部の態様では、ウイルスベクターが、AAVベクターである。一部の態様では、AAVベクターが、AAV1、AAV1(Y705+731F+T492V)、AAV2(Y444+500+730F+T491V)、AAV3(Y705+731F)、AAV4、AAV5、AAV5(Y436+693+719F)、AAV6、AAV6(VP3バリアントY705F/Y731F/T492V)、AAV-7m8、AAV8、AAV8(Y733F)、AAV9、AAV9(VP3バリアントY731F)、AAV10(Y733F)、AAV-ShH10、及びAAV-DJ/8からなる群から選択される血清型を含む。一部の態様では、AAVベクターが、AAV1、AAV5、AAV6、AAV6(Y705F/Y731F/T492V)、AAV8、AAV9、及びAAV9(Y731F)からなる群から選択される血清型を含む。
一部の態様では、ウイルスベクターは、レンチウイルスである。一態様では、レンチウイルスが、ヒト免疫不全-1(HIV-1)、ヒト免疫不全-2(HIV-2)、サル免疫不全ウイルス(SIV)、ネコ免疫不全ウイルス(FIV)、ウシ免疫不全ウイルス(BIV)、ジャンブラナ病ウイルス(JDV)、ウマ感染性貧血ウイルス(EIAV)、及びヤギ関節炎脳炎ウイルス(CAEV)からなる群から選択される。
一実施形態では、関節の滑膜細胞の一部分を遺伝子修飾する方法は、1つ以上のタンパク質の産生又は阻害(例えば、サイレンシング)のための遺伝子を安定的な組み込みの工程を含む。一実施形態では、関節の滑膜細胞の一部分を遺伝子修飾する方法は、リポソーム形質導入のステップを含む。カチオン性脂質N-[1-(2,3-ジオレイルオキシ)プロピル]-n,n,n-トリメチルアンモニウムクロリド(DOTMA)及び濾過水中のジオレオイルホホチジルエタノールアミン(DOPE)の1:1(w/w)リポソーム製剤を用いる方法などのリポソームトランスフェクション法は、当技術分野で既知であり、Rose,et al.,Biotechniques1991,10,520-525、及びFelgner,et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.USA,1987,84,7413-7417、並びに米国特許第5,279,833号、米国特許第5,908,635号、米国特許第6,056,938号、米国特許第6,110,490号、米国特許第6,534,484号、及び米国特許第7,687,070号に説明されており、これらの各々の開示は、参照により本明細書に組み込まれる。一実施形態では、関節の滑膜細胞の一部分を遺伝子修飾する方法は、米国特許第5,766,902号、同第6,025,337号、同第6,410,517号、同第6,475,994号、及び同第7,189,705号に説明される方法を使用するトランスフェクションのステップを含み、これらの各々の開示は、参照により本明細書に組み込まれる。
実施形態によると、遺伝子編集プロセスが、1つ以上の免疫チェックポイント遺伝子で二本鎖又は一本鎖切断の生成を媒介するプログラム可能ヌクレアーゼの使用を含み得る。そのようなプログラム可能ヌクレアーゼは、特定のゲノム遺伝子座に切断を導入することによって、精密なゲノム編集を可能にし、すなわち、それらは、ゲノム内の特定のDNA配列の認識に依存して、ヌクレアーゼドメインをこの場所に標的化し、標的配列における二本鎖切断の生成を媒介する。DNAの二本鎖切断は、その後、切断部位に内因性修復機構を呼び起こして、非相同末端結合(NHEJ)又は相同性指向修復(HDR)のいずれかによるゲノム編集を媒介する。したがって、切断の修復は、結果として、標的遺伝子産物を破壊する(例えば、サイレンシング、抑制、又は増強する)挿入/欠失変異の導入をもたらし得る。
部位特異的ゲノム編集を可能にするために開発された主要なクラスのヌクレアーゼとしては、ジンクフィンガーヌクレアーゼ(ZFN)、転写アクチベーター様ヌクレアーゼ(TALEN)、及びCRISPR関連ヌクレアーゼ(例えば、CRISPR-Cas9)が挙げられる。これらのヌクレアーゼシステムは、それらのDNA認識の様式に基づいて、大きく2つのカテゴリーに分類され得る。ZFN及びTALENは、タンパク質-DNA相互作用を介して特異的DNA結合を達成するが、それに対して、Cas9などのCRISPRシステムは、標的DNAと直接塩基対となる短いRNAガイド分子によって、及びタンパク質-DNA相互作用によって、特異的DNA配列に標的化される。例えば、Cox et al.,NatureMedicine,2015,Vol.21,No.2を参照されたい。
本開示の方法に従って使用されうる遺伝子編集方法の非限定的な例としては、以下により詳細に説明される、CRISPR法、TALE法、及びZFN法が挙げられる。
CRISPR法
遺伝子編集システムを含む関節の疾患又は状態の治療又は予防のための医薬組成物であって、遺伝子編集システムが、関節機能に関連する少なくとも1つの遺伝子座を標的とし、関節の滑膜細胞の少なくとも一部をCRISPR法(例えば、CRISPR-Cas9、CRISPR-Cas13a、又はCRISPR/Cpf1(CRISPR-Cas12aとしても公知)によって遺伝子編集する、医薬組成物。特定の実施形態によると、関節滑膜細胞を遺伝子編集するためのCRISPR法の使用は、1つ以上の免疫チェックポイント遺伝子の発現を、関節の滑膜細胞の少なくとも一部分でサイレンシング又は低減させる。
CRISPRは、「クラスター化して規則的な配置の短い回文配列リピート(Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats)」の略である。遺伝子編集のためにCRISPRシステムを使用する方法はまた、本明細書ではCRISPR法とも呼ばれる。RNA及びCasタンパク質を組み込み、かつ本開示に従って使用され得る、3つのタイプのCRISPRシステム、II型、V型、及びVI型が存在する。II型CRISPR(Cas9によって例示される)は、最もよく特徴付けされたシステムのうちの1つである。
CRISPR技術は、細菌及び古細菌(単細胞微生物のドメイン)の自然防御機構から転用された。これらの生物は、CRISPR由来RNA、及びCas9を含む様々なCasタンパク質を使用して、外来性侵入者のDNA又はRNAを細断及び破壊することによって、ウイルス及び他の異物による攻撃を妨げる。CRISPRは、2つの別個の特徴、ヌクレオチド反復及びスペーサーの存在を有する、DNAの専門領域である。ヌクレオチドの反復配列は、CRISPR領域全体に分布し、外来性DNAの短いセグメント(スペーサー)が反復配列中に散在する。II型CRISPR-Casシステムでは、スペーサーは、CRISPRゲノム遺伝子座内に組み込まれ、短いCRISPR RNA(crRNA)に転写され、処理される。これらのcrRNAは、トランス活性化crRNA(tracrRNA)をアニールし、Casタンパク質による病原性DNAの配列特異的切断及びサイレンシングを誘導する。Cas9タンパク質による標的認識は、crRNA内の「シード」配列、及びcrRNA結合領域の上流の保存されたジヌクレオチド含有プロトスペーサー隣接モチーフ(PAM)配列を必要とする。CRISPR-Casシステムは、それによって、再標的化されて、crRNAを再設計することによって、事実上、任意のDNA配列を切断することができる。天然システム内のcrRNA及びtracrRNAは、遺伝子操作で使用するために、およそ100ヌクレオチドのシングルガイドRNA(sgRNA)に単純化され得る。CRISPR-Casシステムは、Cas9エンドヌクレアーゼを発現するプラスミド、並びに必要なcrRNA及びtracrRNA(又はsgRNA)成分の同時送達によって、ヒト細胞に直接移植可能である。Casタンパク質の異なるバリアントが、標的化制限を低減するために使用され得る(例えば、Cpf1などのCas9のオルソログ)。
CRSIPR-Cas媒介相同組換え
相同組換え(HR)のためのCRISPR-Casシステムは、Casヌクレアーゼ(例えば、Cas9ヌクレアーゼ)又はそのバリアント若しくは断片と、Casヌクレアーゼを標的ゲノムDNAに標的化するガイド配列及びCasヌクレアーゼと相互作用する足場配列を含有するDNA標的化RNA(例えば、シングルガイドRNA(sgRNA))と、ドナーテンプレートと、を含む。CRISPR-Casシステムは、細胞のゲノム中の所望の標的遺伝子座で二本鎖切断を生じさせ、細胞の内因性機構を利用して、相同性指向修復(HDR)によって誘発された切断を修復するために利用され得る。
CRISPR-Cas9ヌクレアーゼは、AAVベクターによって送達される外因性DNAの遺伝子座特異的染色体組み込みを容易にし得る。典型的には、組み込まれ得る外因性DNA(例えば、導入遺伝子、発現カセットなど)のサイズは、約4.0kbであるAAVベクターのDNAパッケージング能力によって制限される。相同組換えに必要である2つの相同アームを含めると、単一のAAVベクターは、約3.7kb未満の外因性DNAのみを送達し得る。本明細書に説明される方法は、2つの異なるAAVベクター間でヌクレオチド配列を分割することによって、4kb以上である外因性DNAの送達を可能にする。ドナーテンプレートは、ヌクレオチド配列の2つの部分を組み込み、融合し得る、連続相同組換え事象のために設計される。
本開示の相同組換えは、限定されるものではないが、CRISPR-Casヌクレアーゼ、ジンクフィンガーヌクレアーゼ(ZFN)、転写アクチベーター様エフェクターヌクレアーゼ(TALEN)、操作されたメガヌクレアーゼなどの、ゲノム編集のための操作されたヌクレアーゼシステムを使用して実施され得る。一態様では、CRISPR-Casベースのヌクレアーゼシステムが使用される。有用なヌクレアーゼシステムの詳細な説明は、例えば、Gaj et al.,Trends Biotechnol,2013,Jul:31(7):397-405に見出され得る。
任意の好適なCRISPR/Casシステムは、本明細書に開示される方法及び組成物に使用され得る。CRISPR/Casシステムは、様々な命名システムを使用して言及され得る。例示的な命名システムは、Makarova,K.S.et al,“An updated evolutionary classification of CRISPR-Cas systems,”Nat Rev Microbiol(2015)13:722-736、及びShmakov,S.et al,“Discovery and Functional Characterization of Diverse Class2 CRISPR-Cas Systems,”Mol Cell(2015)60:1-13に提供されている。CRISPR/Casシステムは、I型、II型、III型、IV型、V型、VI型、又は任意の他の好適なCRISPR/Casシステムであり得る。本明細書で使用される場合、CRISPR/Casシステムは、クラス1、クラス2、又は任意の他の好適に分類されたCRISPR/Casシステムであり得る。クラス1のCRISPR/Casシステムは、複数のCasタンパク質の複合体を使用して、調節効果をもたらし得る。クラス1のCRISPR/Casシステムは、例えば、I型(例えば、I、IA、IB、IC、ID、IE、IF、IU)、III型(例えば、III、IIIA、IIIB、IIIC、IIID)、及びIV型(例えば、IV、IVA、IVB)のCRISPR/Casの型を含み得る。クラス2のCRISPR/Casシステムは、単一の大きいCasタンパク質を使用して、調節効果をもたらし得る。クラス2のCRISPR/Casシステムは、例えば、II型(例えば、II、IIA、IIB)及びV型のCRISPR/Casの型を含み得る。CRISPRシステムは、互いに相補的であり得る、及び/又はCRISPR遺伝子座の標的化を容易にするために、トランスにおいて機能単位を与え得る。
一部の実施形態では、Casヌクレアーゼをコードするヌクレオチド配列は、組換え発現ベクター中に存在する。特定の事例では、組換え発現ベクターは、ウイルス構築物、例えば、組換えアデノ随伴ウイルス構築物、組換えアデノウイルス構築物、組換えレンチウイルス構築物などである。例えば、ウイルスベクターは、ワクシニアウイルス、ポリオウイルス、アデノウイルス、アデノ随伴ウイルス、SV40、単純ヘルペスウイルス、ヒト免疫不全ウイルスなどに基づき得る。レトロウイルスベクターは、マウス白血病ウイルス、脾臓壊死ウイルス、及び、ラウス肉腫ウイルス、ハーベイ肉腫ウイルス、トリ白血病ウイルス、レンチウイルス、ヒト免疫不全ウイルス、骨髄増殖性肉腫ウイルス、乳腺腫瘍ウイルスなどのレトロウイルス由来のベクターに基づき得る。有用な発現ベクターは、当業者に既知であり、多くが市販されている。真核宿主細胞に対する例として、以下のベクター、pXTl、pSG5、pSVK3、pBPV、pMSG、及びpSVLSV40が提供される。しかしながら、任意の他のベクターは、宿主細胞と適合性がある場合に使用され得る。例えば、Cas9酵素をコードするヌクレオチド配列を含有する有用な発現ベクターは、例えば、Addgene、Life Technologies、Sigma-Aldrich、及びOrigeneから市販されている。
宿主細胞は、感染性AAVベクターを生成するために、並びに開示されたAAVベクターに基づいてAAVビリオンを生成するために必要である。様々な宿主細胞が当技術分野で公知であり、本開示の方法における使用を見出す。本明細書に説明される、又は当技術分野で公知の任意の宿主細胞が、本明細書に説明される組成物及び方法とともに用いられ得る。
一部の実施形態では、感染性ビリオンの生成に使用するための宿主細胞は、原核(例えば、細菌)細胞を含む任意の生物有機体、並びに昆虫細胞、酵母細胞、及び哺乳動物細胞を含む真核細胞から選択され得る。様々な細胞、例えば、マウス細胞を含む、例えば、哺乳動物細胞、及び霊長類細胞(例えば、ヒト細胞)は、使用され得る。特に所望の宿主細胞は、限定なしで、A549、WEHI、3T3、10T1/2、BHK、MDCK、COS1、COS7、BSC1、BSC40、BMT10、VERO、WI38、HeLa、CHO、293、Vero、NIH3T3、PC12、Huh-7Saos、C2C12、RAT1、Sf9、L細胞、HT1080、ヒト胚性腎臓(HEK)、ヒト胚性幹細胞、ヒト成人組織幹細胞、多能性幹細胞、人工多能性幹細胞、リプログラミング幹細胞、オルガノイド幹細胞、骨髄幹細胞、HLHepG2、HepG2、並びにヒト、サル、マウス、ラット、ウサギ、及びハムスターを含む哺乳動物由来の初代線維芽細胞、肝細胞、及び筋芽細胞などの、細胞を含む、任意の哺乳動物種の中から選択される。使用される細胞の要件は、AAVベクターによる感染又はトランスフェクションが可能であることである。一部の実施形態では、宿主細胞は、repを有し、細胞内で安定的にトランスフェクトされたキャップを有するものである。
一部の実施形態では、本開示による宿主細胞の調製は、選択されたDNA配列のアセンブリなどの技術を伴う。このアセンブリは、従来的な技術を利用して達成され得る。そのような技術は、周知であり、上記に引用されたSambrooket al.に説明されているcDNA及びゲノムクローニング、ポリメラーゼ連鎖反応と組み合わせられたアデノウイルス及びAAVゲノムの重複オリゴヌクレオチド配列の使用、合成方法、並びに所望のヌクレオチド配列を提供するための任意の他の好適な方法を含む。
AAVベクターに加えて、宿主細胞は、AAVカプシドポリペプチドの発現を駆動する配列を含有し得る(宿主細胞、並びにAAVベクター内に見出されるAAV逆位末端反復(ITR)の血清型と同じ血清型、又は交差相補血清型のrep(複製)配列において。AAVカプシド及びrep(複製)配列は、AAVソースから独立して取得され得、当業者に公知の任意の方法で、又は本明細書に説明されるように宿主細胞内に導入され得る。加えて、AAV8カプシドにおいてAAVベクターをシュードタイピングするとき、例えば、必須のrep(複製)タンパク質の各々をコードする配列は、AAV8によって供給され得るか、又はrep(複製)タンパク質をコードする配列は、異なるAAV血清型(例えば、AAV1、AAV2、AAV3、AAV4、AAV5、AAV6、AAV7、及び/又はAAV9)によって供給され得る。
いくつかの実施形態では、宿主細胞は、好適なプロモーターの制御下でカプシドタンパク質を安定的に含有する。いくつかの実施形態では、カプシドタンパク質は、トランスにおいて宿主細胞に供給される。トランスにおいて宿主細胞に送達されるとき、カプシドタンパク質は、宿主細胞中の選択されたカプシドタンパク質の発現を指示するために必要な配列を含有するプラスミドを介して送達され得る。いくつかの実施形態では、トランスにおいて宿主細胞に送達されるとき、カプシドタンパク質をコードするベクターはまた、AAVをパッケージングするために必要な他の配列、例えば、rep(複製)配列も担持する。
一部の実施形態では、宿主細胞は、好適なプロモーターの制御下でrep(複製)配列を安定的に含有する。別の実施形態では、rep(複製)タンパク質は、トランスにおいて宿主細胞に供給される。トランスにおいて宿主細胞に送達されるとき、rep(複製)タンパク質は、宿主細胞中の選択されたrep(複製)タンパク質の発現を誘導するために必要な配列を含有するプラスミドを介して送達され得る。いくつかの実施形態では、トランスにおいて宿主細胞に送達されるとき、カプシドタンパク質をコードするベクター(はまた、AAVベクターをパッケージングするために必要な他の配列、例えば、rep(複製)配列も担持する。
いくつかの実施形態では、rep(複製)配列及びカプシド配列は、単一の核酸分子上で宿主細胞内にトランスフェクトされ、細胞内で組み込まれていないエピソームとして安定して存在し得る。別の実施形態では、rep(複製)及びカプシド配列は、細胞の染色体内に安定的に統合される。別の実施形態は、宿主細胞中に一時的に発現されるrep(複製)配列及びカプシド配列を有する。例えば、そのようなトランスフェクションのための有用な核酸分子は、5’から3’の方向に、プロモーター、プロモーターとrep(複製)遺伝子配列の開始部位との間に介在される任意選択のスペーサー、AAV rep(複製)遺伝子配列、及びAAVカプシド遺伝子配列を含む。
rep(複製)及びカプシドを提供する分子は、宿主細胞に一時的に(すなわち、トランスフェクションを通じて)存在し得るが、一部の実施形態では、rep(複製)及びカプシドタンパク質並びにそれらの発現を制御するプロモーターのうちの一方又は両方は、宿主細胞内で、例えば、エピソームとして、又は宿主細胞の染色体への組み込みによって、安定的に発現される。本開示の実施形態を構築するために用いられる方法は、上記の参考文献に説明されるものなどの、従来の遺伝子工学又は組換え工学技術である。
AAVビリオンを生成する様々な方法は、当技術分野で公知であり、本明細書に説明されるAAVベクターを含むAAVビリオンを生成するために使用され得る。一般的に、本開示のAAVベクターを、AAVベクターをAAVビリオンにパッケージングすることができる宿主細胞に挿入又は形質導入することを伴った。例示的な方法は、以下に説明及び参照されるが、当業者に公知の任意の方法は、本開示のAAVビリオンを生成するために用いられ得る。
異種核酸(例えば、ドナーテンプレート)を含み、かつAAVビリオンを生成するために使用されるAAVベクターは、当技術分野で周知である方法を使用して構築され得る。例えば、Koerber et al.(2009)Mol.Ther.,17:2088、Koerber et al.(2008)Mol Ther.,16:1703-1709、並びに米国特許第7,439,065号、第6,951,758号、及び第6,491,907号を参照されたい。例えば、異種配列は、主要なAAVオープンリーディングフレーム(ORF)がそこから切除された状態で、AAVゲノムに直接挿入され得る。ITRの十分な部分が複製及びパッケージング機能を可能にするように残っている限り、AAVゲノムの他の部分もまた、欠失され得る。そのような構築物は、当技術分野で周知の技術を使用して設計され得る。例えば、米国特許第5,173,414号及び同第5,139,941号、国際特許出願公開第WO92/01070号(1992年1月23日公開)及び同第WO93/03769号(1993年3月4日公開)、Lebkowski et al.(1988)Molec.Cell.Biol.8:3988-3996、Vincent et al.(1990)Vaccines90(Cold Spring Harbor Laboratory Press)、Carter,B.J.(1992)Current Opinion in Biotechnology3:533-539、Muzyczka,N.(1992)Curr.Topics Microbiol.Immunol.158:97-129、Kotin,R.M.(1994)Human Gene Therapy5:793-801、Shelling and Smith(1994)Gene Therapy1:165-169、及びZhou et al.(1994)J.Exp.Med.179:1867-1875を参照されたい。
AAVビリオンを産生するために、AAVベクターは、トランスフェクションなどによって、公知の技術を使用して好適な宿主細胞に導入される。いくつかのトランスフェクション技術は、当技術分野で一般的に公知である。例えば、Graham et al.(1973)Virology,52:456,Sambrook et al.(1989)Molecular Cloning,A Laboratory Manual,Cold Spring Harbor Laboratories,New York,Davis et al.(1986)Basic Methods in Molecular Biology,Elsevier、及びChu et al.(1981)Gene13:197を参照されたい。特に好適なトランスフェクション方法としては、リン酸カルシウム共沈殿法(Graham et al.(1973)Virol.52:456-467)、培養細胞への直接マイクロインジェクション(Capecchi,M.R.(1980)Cell22:479-488)、電気穿孔(Shigekawa et al.(1988)BioTechniques6:742-751)、リポソーム媒介遺伝子導入(Mannino et al.(1988)BioTechniques6:682-690)、脂質媒介形質導入(Felgner et al.(1987)Proc.Natl.Acad.Sci.USA84:7413-7417)、及び高速マイクロプロジェクタを使用した核酸送達(Klein et al.(1987)Nature327:70-73)が挙げられる。
使用される発現システムに応じて、プロモーター、転写エンハンサー、転写ターミネーターなどを含む、いくつかの転写及び翻訳制御エレメントのいずれかが、発現ベクターに使用され得る。有用なプロモーターは、ウイルス、又は任意の生物、例えば、原核若しくは真核生物に由来し得る。好適なプロモーターとしては、限定されるものではないが、SV40初期プロモーター、マウス乳腺腫瘍ウイルス長い末端反復(LTR)プロモーター、アデノウイルス主要後期プロモーター(Ad MLP)、単純ヘルペスウイルス(HSV)プロモーター、サイトメガロウイルス(CMV)プロモーター(CMV最初期プロモーター領域、CMVIEなどの)、ラウス肉腫ウイルス(RSV)プロモーター、ヒトU6核内低分子プロモーター(U6)、増強されたU6プロモーター、及びヒトHIプロモーター(HI)などが挙げられる。
一部の実施形態では、Casヌクレアーゼをコードするポリヌクレオチドが本開示で使用され得る。そのようなポリヌクレオチド(例えば、mRNA)は、例えば、TriLink BioTechnologies、GE Dharmacon、ThermoFisherなどから商業的に取得され得る。
特定の実施形態では、Casヌクレアーゼ(例えば、Cas9ポリペプチド)は、本開示で使用され得る。有用なCas9ポリペプチドの詳細な説明は、例えば、Hendel et al.,Nat Biotechnol,2015,33(9):985-989及びDever et al.,Nature,2016,539:384-389に見出され得、その開示は、参照によりその全体で全ての目的のために本明細書に組み込まれる。
一部の実施形態では、Casヌクレアーゼ(例えば、Cas9ポリペプチド)は、sgRNAと複合体化されて、Casリボ核タンパク質(例えば、Cas9リボ核タンパク質)を形成する。CasヌクレアーゼとsgRNAとのモル比は、標的化AAVベクター及び標的遺伝子座の連続相同組換えを容易にする任意の範囲とすることができる。一部の実施形態では、Cas9ポリペプチドとsgRNAとのモル比は、約1:5、1:4、1:3、1:2.5、1:2、又は1:1である。他の実施形態では、Cas9ポリペプチドとsgRNAとのモル比は、約1:2~約1:3である。特定の実施形態では、Cas9ポリペプチドとsgRNAとのモル比は、約1:2.5である。
Casヌクレアーゼ及びそのバリアント若しくは断片は、Casポリペプチド又はそのバリアント若しくは断片、Casポリペプチド又はそのバリアント若しくは断片をコードするmRNA、Casポリペプチド又はそのバリアント若しくは断片をコードするヌクレオチド配列を含む組換え発現ベクター、あるいはCasリボ核タンパク質として、細胞(例えば、対象から単離された細胞、又は対象などのインビボ細胞)に導入され得る。当業者は、外因性ポリヌクレオチド、ポリペプチド、又はリボ核タンパク質を送達する任意の方法が使用され得ることを認識するであろう。そのような方法の非限定的な例としては、電気穿孔、nucleofection、トランスフェクション、リポフェクション、形質導入、マイクロインジェクション、エレクトロインジェクション、電気融合、ナノ粒子衝撃、形質転換、コンジュゲーションなどが挙げられる。
CRISPR法を介して滑膜細胞を恒久的に遺伝子編集することによってサイレンシング又は阻害され得る遺伝子の非限定的な例としては、IL-1α、IL-1β、IL-4、IL-9、IL-10、IL-13、及びTNF-αが挙げられる。
CRISPR法を介して滑膜細胞を恒久的に遺伝子編集することによって増強され得る遺伝子の非限定的な例としては、IL-1α、IL-1β、IL-4、IL-9、IL-10、IL-13、及びTNF-αが挙げられる。
CRISPR法によって標的遺伝子配列の発現を改変するための、及び本開示の実施形態に従って使用され得るシステム、方法、及び組成物の例は、米国特許第8,697,359号、同第8,993,233号、同第8,795,965号、同第8,771,945号、同第8,889,356号、同第8,865,406号、同第8,999,641号、同第8,945,839号、同第8,932,814号、同第8,871,445号、同第8,906,616号、及び同第8,895,308号に説明されており、これらは、参照によって本明細書に組み込まれる。CRISPR-Cas9及びCRISPR-Cpf1を発現するためのプラスミドなどの、CRISPR法を実施するためのリソースは、GenScriptなどの企業から市販されている。
一実施形態では、本明細書に説明される関節の滑膜細胞の少なくとも一部分の遺伝子修飾は、米国特許第9,790,490号に説明されるCRISPR-Cpf1システムを使用して実施され得、その開示は、参照により本明細書に組み込まれる。
一実施形態では、本明細書に説明される関節の滑膜細胞の少なくとも一部分の遺伝子修飾は、米国特許第9,907,863号に説明される単一ベクターシステムを含むCRISPR-Casシステムを使用して実施され得、その開示は、参照により本明細書に組み込まれる。TALE法
遺伝子編集システムを含む関節の疾患又は状態の治療又は予防のための医薬組成物であって、遺伝子編集システムが、関節機能に関連する少なくとも1つの遺伝子座を標的とし、方法が、TALE法によって関節滑膜細胞の少なくとも一部分を遺伝子編集することを更に含む。特定の実施形態によると、関節機能に関連する少なくとも1つの遺伝子座を標的化するためのTALE法の使用であって、関節の滑膜細胞の少なくとも一部分を遺伝子編集する。あるいは、関節機能に関連する少なくとも1つの遺伝子座を標的化する間のTALE法の使用であって、関節の滑膜細胞の少なくとも一部分を遺伝子編集して、関節機能遺伝子に関連する少なくとも1つの遺伝子座の発現を、関節滑膜細胞の少なくとも一部分で増強させる。
TALEは、TALEN(「転写活性化因子様エフェクターヌクレアーゼ(Transcription Activator-Like Effector Nucleases)」)を含む、「転写活性化因子様エフェクター(Transcription Activator-Like Effector)」タンパク質の略である。遺伝子編集のためにTALEシステムを使用する方法はまた、本明細書ではTALE法とも呼ばれ得る。TALEは、Xanthomonas属の植物病原性細菌由来の天然型タンパク質であり、各々が単一の塩基対を認識する一連の33~35のアミノ酸反復ドメインから構成されるDNA結合ドメインを含有する。TALE特異性は、反復可変二残基(RVD)として知られる2つの超可変アミノ酸によって決定される。モジュラーTALE反復は、連続DNA配列を認識するように一緒に連結される。DNA結合ドメイン内の特定のRVDは、標的遺伝子座内の塩基を認識し、予測可能なDNA結合ドメインをアセンブルする構造的特徴を提供する。TALEのDNA結合ドメインは、IIS型FokIエンドヌクレアーゼの触媒ドメインに融合されて、標的化可能なTALEヌクレアーゼを作製する。部位特異的変異を誘導するために、14~20塩基対のスペーサー領域によって分離された2つの個々のTALENアームは、FokIモノマーを近接して、二量体化し、標的二重鎖切断を産生する。
様々なアセンブリ方法を利用するいくつかの大規模で体系的な研究は、TALE反復が、事実上、任意のユーザー定義配列を認識するために組み合わせられ得ることを示した。カスタム設計TALEアレイはまた、Cellectis Bioresearch(Paris、France)、Transposagen Biopharmaceuticals(Lexington、KY、USA)、及びLife Technologies(Grand Island、NY、USA)を通じて市販されている。本開示における使用に好適なTALE及びTALEN法は、米国特許出願公開第2011/0201118A1号、同第2013/0117869A1号、同第2013/0315884A1号、同第2015/0203871A1号、及び同第2016/0120906A1号に説明され、これらの開示は、参照により本明細書に組み込まれる。
TALE法を介して滑膜細胞を恒久的に遺伝子編集することによってサイレンシング又は阻害され得る遺伝子の非限定的な例としては、IL-1α、IL-1β、IL-4、IL-9、IL-10、IL-13、及びTNF-αが挙げられる。
TALE法を介して滑膜細胞を恒久的に遺伝子編集することによって増強され得る遺伝子の非限定的な例としては、IL-1α、IL-1β、IL-4、IL-9、IL-10、IL-13、及びTNF-αが挙げられる。
TALE法によって標的遺伝子配列の発現を改変するための、及び本開示の実施形態に従って使用され得るシステム、方法、及び組成物の例は、米国特許第8,586,526号に説明されており、これは、参照によって本明細書に組み込まれる。
ジンクフィンガー法
遺伝子編集システムを含む関節の疾患又は状態の治療又は予防のための医薬組成物であって、遺伝子編集システムが、関節機能に関連する少なくとも1つの遺伝子座を標的とし、方法が、ジンクフィンガー又はジンクフィンガーヌクレアーゼ法によって関節滑膜細胞の少なくとも一部分を遺伝子編集することを更に含む。特定の実施形態によると、関節機能に関連する少なくとも1つの遺伝子座を標的化するためのジンクフィンガー法の使用であって、関節の滑膜細胞の少なくとも一部分を遺伝子編集する。あるいは、関節機能に関連する少なくとも1つの遺伝子座を標的化する間のジンクフィンガー法の使用であって、関節の滑膜細胞の少なくとも一部分を遺伝子編集して、関節機能遺伝子に関連する少なくとも1つの遺伝子座の発現を、関節滑膜細胞の少なくとも一部分で増強させる。
個々のジンクフィンガーは、保存されたββα構成で約30個のアミノ酸を含有する。αヘリックスの表面上の数個のアミノ酸は、典型的には、DNAの主溝の3bpに、様々なレベルの選択性で接触する。ジンクフィンガーは、2つのタンパク質ドメインを有する。第1のドメインは、真核生物の転写因子を含み、かつジンクフィンガーを含有するDNA結合ドメインである。第2のドメインは、FokI制限酵素を含み、かつDNAの触媒的切断に関与するヌクレアーゼドメインである。
個々のZFNのDNA結合ドメインは、典型的には、3~6個の個々のジンクフィンガー反復を含有し、各々9~18塩基対を認識し得る。ジンクフィンガードメインが、それらの意図された標的部位に特異的である場合、合計18塩基対を認識する3フィンガーのZFNの対でも、理論上、哺乳動物ゲノム中の単一の遺伝子座を標的とし得る。新しいジンクフィンガーアレイを生成する1つの方法は、既知の特異性のより小さいジンクフィンガー「モジュール」を組み合わせることである。最も一般的なモジュラーアセンブリプロセスは、3塩基対DNA配列を各々認識し得る3つの別個のジンクフィンガーを組み合わせて、9塩基対標的部位を認識し得る3フィンガーアレイを生成することを伴う。あるいは、オリゴマー化プール工学(OPEN)などの選択ベースのアプローチが、隣接フィンガー間のコンテキスト依存性相互作用を考慮する無作為化されたライブラリーから新しいジンクフィンガーアレイを選択するために使用され得る。操作されたジンクフィンガーは、市販されており、Sangamo Biosciences(Richmond、CA、USA)は、Sigma-Aldrich(St.Louis、MO、USA)と提携して、ジンクフィンガー構築物用の固有プラットフォーム(CompoZr(登録商標))を開発している。
ジンクフィンガー法を介して滑膜細胞を恒久的に遺伝子編集することによってサイレンシング又は阻害され得る遺伝子の非限定的な例としては、IL-1α、IL-1β、IL-4、IL-9、IL-10、IL-13、TNF-αが挙げられる。IL-6、IL-8、IL-18、マトリックスメタロプロテアーゼ(MMP)、又はNLRP3インフラマソームの成分。一部の実施形態では、NLRP3インフラマソームの成分は、NLRP3、ASC(CARDを含有するアポトーシス関連スペック様タンパク質)、カスパーゼ-1、及びそれらの組み合わせを含む。
ジンクフィンガー法を介して滑膜細胞を恒久的に遺伝子編集することによって増強され得る遺伝子の非限定的な例としては、IL-1Ra、TIMP-1、TIMP-2、TIMP-3、TIMP-4、及びそれらの組み合わせを含む群が挙げられる。一態様では、本開示は、抗炎症性サイトカインの上方調節のための組成物を提供する。
ジンクフィンガー法によって標的遺伝子配列の発現を改変するための、及び本開示の実施形態に従って使用され得るシステム、方法、及び組成物の例は、米国特許第6,534,261号、同第6,607,882号、同第6,746,838号、同第6,794,136号、同第6,824,978号、同第6,866,997号、同第6,933,113号、同第6,979,539号、同第7,013,219号、同第7,030,215号、同第7,220,719号、同第7,241,573号、同第7,241,574号、同第7,585,849号、同第7,595,376号、同第6,903,185号、及び同第6,479,626号に説明されており、これらは、参照によって本明細書に組み込まれる。
一部の態様では、細胞は、エクスビボで遺伝子編集され得、遺伝子編集は、1つ以上の抗炎症性サイトカイン遺伝子座を標的とする。一部の態様では、細胞が、被滑膜細胞である。一部の態様では、細胞が、間葉系幹細胞である。一部の態様では、細胞が、マクロファージである。一部の態様では、本開示は、遺伝子編集された細胞の集団を含む関節の疾患又は状態の治療又は予防のための医薬組成物を提供し、遺伝子編集された細胞は、関節機能に関連する少なくとも1つの遺伝子座を標的とする遺伝子編集システムによって編集される。一態様では、遺伝子編集された細胞の集団が滑膜関節内に注射される。
ジンクフィンガー法によって標的遺伝子配列の発現を改変するための、及び本開示の実施形態に従って使用され得るシステム、方法、及び組成物の他の例は、Beane,et al.,Mol.Therapy,2015,23 1380-1390に説明され、この開示は、参照により本明細書に組み込まれる。
例示的な実施形態
一部の実施形態では、本開示は、関節の疾患又は状態の治療又は予防のための医薬組成物を提供し、組成物が、治療有効量の、クラスター化して規則的な配置の短い回文配列リピート(CRISPR)遺伝子編集システムをコードする1つ以上の核酸を含む。システムは、CRISPR関連タンパク質9(Cas9)タンパク質と、IL-1α又はIL-1β遺伝子を標的とする少なくとも1つのガイドRNAであって、標的配列が、Cas9タンパク質のプロトスペーサー隣接モチーフ(PAM)配列に隣接している、ガイドRNAと、を含む。
一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1α遺伝子を標的とし、IL-1α遺伝子のエクソン2の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、crRNA配列が、ヒトIL-1α遺伝子のエクソン2の標的配列と5つ以下のミスマッチを形成する。一部の実施形態では、crRNA配列が、ヒトIL-1α遺伝子のエクソン2の標的配列と4つ以下のミスマッチを形成する。一部の実施形態では、crRNA配列が、ヒトIL-1α遺伝子のエクソン2の標的配列と3つ以下のミスマッチを形成する。一部の実施形態では、crRNA配列が、ヒトIL-1α遺伝子のエクソン2の標的配列と2つ以下のミスマッチを形成する。一部の実施形態では、crRNA配列が、ヒトIL-1α遺伝子のエクソン2の標的配列と1つ以下のミスマッチを形成する。一部の実施形態では、crRNA配列が、ヒトIL-1α遺伝子のエクソン2の標的配列とのミスマッチを形成しない。
一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1α遺伝子を標的とし、IL-1α遺伝子のエクソン3の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、crRNA配列が、ヒトIL-1α遺伝子のエクソン3の標的配列と5つ以下のミスマッチを形成する。一部の実施形態では、crRNA配列が、ヒトIL-1α遺伝子のエクソン3の標的配列と4つ以下のミスマッチを形成する。一部の実施形態では、crRNA配列が、ヒトIL-1α遺伝子のエクソン3の標的配列と3つ以下のミスマッチを形成する。一部の実施形態では、crRNA配列が、ヒトIL-1α遺伝子のエクソン3の標的配列と2つ以下のミスマッチを形成する。一部の実施形態では、crRNA配列が、ヒトIL-1α遺伝子のエクソン3の標的配列と1つ以下のミスマッチを形成する。一部の実施形態では、crRNA配列が、ヒトIL-1α遺伝子のエクソン3の標的配列とのミスマッチを形成しない。
一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1α遺伝子を標的とし、IL-1α遺伝子のエクソン4の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、crRNA配列が、ヒトIL-1α遺伝子のエクソン4の標的配列と5つ以下のミスマッチを形成する。一部の実施形態では、crRNA配列が、ヒトIL-1α遺伝子のエクソン4の標的配列と4つ以下のミスマッチを形成する。一部の実施形態では、crRNA配列が、ヒトIL-1α遺伝子のエクソン4の標的配列と3つ以下のミスマッチを形成する。一部の実施形態では、crRNA配列が、ヒトIL-1α遺伝子のエクソン4の標的配列と2つ以下のミスマッチを形成する。一部の実施形態では、crRNA配列が、ヒトIL-1α遺伝子のエクソン4の標的配列と1つ以下のミスマッチを形成する。一部の実施形態では、crRNA配列が、ヒトIL-1α遺伝子のエクソン4の標的配列とのミスマッチを形成しない。
一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1α遺伝子を標的とし、IL-1α遺伝子のエクソン5の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、crRNA配列が、ヒトIL-1α遺伝子のエクソン5の標的配列と5つ以下のミスマッチを形成する。一部の実施形態では、crRNA配列が、ヒトIL-1α遺伝子のエクソン5の標的配列と4つ以下のミスマッチを形成する。一部の実施形態では、crRNA配列が、ヒトIL-1α遺伝子のエクソン5の標的配列と3つ以下のミスマッチを形成する。一部の実施形態では、crRNA配列が、ヒトIL-1α遺伝子のエクソン5の標的配列と2つ以下のミスマッチを形成する。一部の実施形態では、crRNA配列が、ヒトIL-1α遺伝子のエクソン5の標的配列と1つ以下のミスマッチを形成する。一部の実施形態では、crRNA配列が、ヒトIL-1α遺伝子のエクソン5の標的配列とのミスマッチを形成しない。
一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1α遺伝子を標的とし、IL-1α遺伝子のエクソン6の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、crRNA配列が、ヒトIL-1α遺伝子のエクソン6の標的配列と5つ以下のミスマッチを形成する。一部の実施形態では、crRNA配列が、ヒトIL-1α遺伝子のエクソン6の標的配列と4つ以下のミスマッチを形成する。一部の実施形態では、crRNA配列が、ヒトIL-1α遺伝子のエクソン6の標的配列と3つ以下のミスマッチを形成する。一部の実施形態では、crRNA配列が、ヒトIL-1α遺伝子のエクソン6の標的配列と2つ以下のミスマッチを形成する。一部の実施形態では、crRNA配列が、ヒトIL-1α遺伝子のエクソン6の標的配列と1つ以下のミスマッチを形成する。一部の実施形態では、crRNA配列が、ヒトIL-1α遺伝子のエクソン6の標的配列とのミスマッチを形成しない。
一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1α遺伝子を標的とし、IL-1α遺伝子のエクソン7の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、crRNA配列が、ヒトIL-1α遺伝子のエクソン7の標的配列と5つ以下のミスマッチを形成する。一部の実施形態では、crRNA配列が、ヒトIL-1α遺伝子のエクソン7の標的配列と4つ以下のミスマッチを形成する。一部の実施形態では、crRNA配列が、ヒトIL-1α遺伝子のエクソン7の標的配列と3つ以下のミスマッチを形成する。一部の実施形態では、crRNA配列が、ヒトIL-1α遺伝子のエクソン7の標的配列と2つ以下のミスマッチを形成する。一部の実施形態では、crRNA配列が、ヒトIL-1α遺伝子のエクソン7の標的配列と1つ以下のミスマッチを形成する。一部の実施形態では、crRNA配列が、ヒトIL-1α遺伝子のエクソン7の標的配列とのミスマッチを形成しない。
一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1α遺伝子を標的とし、IL-1α遺伝子のエクソン2又はエクソン3の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1α遺伝子を標的とし、IL-1α遺伝子のエクソン2又はエクソン4の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1α遺伝子を標的とし、IL-1α遺伝子のエクソン2又はエクソン5の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1α遺伝子を標的とし、IL-1α遺伝子のエクソン2又はエクソン6の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1α遺伝子を標的とし、IL-1α遺伝子のエクソン2又はエクソン7の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。
一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1α遺伝子を標的とし、IL-1α遺伝子のエクソン3又はエクソン4の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1α遺伝子を標的とし、IL-1α遺伝子のエクソン3又はエクソン5の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1α遺伝子を標的とし、IL-1α遺伝子のエクソン3又はエクソン6の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1α遺伝子を標的とし、IL-1α遺伝子のエクソン3又はエクソン7の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。
一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1α遺伝子を標的とし、IL-1α遺伝子のエクソン4又はエクソン5の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1α遺伝子を標的とし、IL-1α遺伝子のエクソン4又はエクソン6の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1α遺伝子を標的とし、IL-1α遺伝子のエクソン4又はエクソン7の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。
一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1α遺伝子を標的とし、IL-1α遺伝子のエクソン5又はエクソン6の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1α遺伝子を標的とし、IL-1α遺伝子のエクソン5又はエクソン7の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1α遺伝子を標的とし、IL-1α遺伝子のエクソン6又はエクソン7の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。
一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1α遺伝子を標的とし、IL-1α遺伝子のエクソン2、エクソン3、又はエクソン4の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1α遺伝子を標的とし、IL-1α遺伝子のエクソン2、エクソン3、又はエクソン5の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1α遺伝子を標的とし、IL-1α遺伝子のエクソン2、エクソン3、又はエクソン6の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1α遺伝子を標的とし、IL-1α遺伝子のエクソン2、エクソン3、又はエクソン7の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1α遺伝子を標的とし、IL-1α遺伝子のエクソン2、エクソン4、又はエクソン5の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1α遺伝子を標的とし、IL-1α遺伝子のエクソン2、エクソン4、又はエクソン6の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1α遺伝子を標的とし、IL-1α遺伝子のエクソン2、エクソン4、又はエクソン7の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1α遺伝子を標的とし、IL-1α遺伝子のエクソン2、エクソン5、又はエクソン6の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1α遺伝子を標的とし、IL-1α遺伝子のエクソン2、エクソン5、又はエクソン7の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1α遺伝子を標的とし、IL-1α遺伝子のエクソン2、エクソン6、又はエクソン7の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。
一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1α遺伝子を標的とし、IL-1α遺伝子のエクソン3、エクソン4、又はエクソン5の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1α遺伝子を標的とし、IL-1α遺伝子のエクソン3、エクソン4、又はエクソン6の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1α遺伝子を標的とし、IL-1α遺伝子のエクソン3、エクソン4、又はエクソン7の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1α遺伝子を標的とし、IL-1α遺伝子のエクソン3、エクソン5、又はエクソン6の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1α遺伝子を標的とし、IL-1α遺伝子のエクソン3、エクソン5、又はエクソン7の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1α遺伝子を標的とし、IL-1α遺伝子のエクソン3、エクソン6、又はエクソン7の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。
一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1α遺伝子を標的とし、IL-1α遺伝子のエクソン4、エクソン5、又はエクソン6の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1α遺伝子を標的とし、IL-1α遺伝子のエクソン4、エクソン5、又はエクソン7の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1α遺伝子を標的とし、IL-1α遺伝子のエクソン4、エクソン6、又はエクソン7の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1α遺伝子を標的とし、IL-1α遺伝子のエクソン5、エクソン6、又はエクソン7の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。
一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1α遺伝子を標的とし、IL-1α遺伝子のエクソン2、エクソン3、エクソン4、又はエクソン5の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1α遺伝子を標的とし、IL-1α遺伝子のエクソン2、エクソン3、エクソン4、又はエクソン6の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1α遺伝子を標的とし、IL-1α遺伝子のエクソン2、エクソン3、エクソン4、又はエクソン7の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1α遺伝子を標的とし、IL-1α遺伝子のエクソン2、エクソン4、エクソン5、又はエクソン6の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1α遺伝子を標的とし、IL-1α遺伝子のエクソン2、エクソン4、エクソン5、又はエクソン7の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1α遺伝子を標的とし、IL-1α遺伝子のエクソン2、エクソン4、エクソン6、又はエクソン7の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1α遺伝子を標的とし、IL-1α遺伝子のエクソン2、エクソン5、エクソン6、又はエクソン7の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。
一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1α遺伝子を標的とし、IL-1α遺伝子のエクソン3、エクソン4、エクソン5、又はエクソン6の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1α遺伝子を標的とし、IL-1α遺伝子のエクソン3、エクソン4、エクソン5、又はエクソン7の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1α遺伝子を標的とし、IL-1α遺伝子のエクソン3、エクソン4、エクソン6、又はエクソン7の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1α遺伝子を標的とし、IL-1α遺伝子のエクソン3、エクソン5、エクソン6、又はエクソン7の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1α遺伝子を標的とし、IL-1α遺伝子のエクソン4、エクソン5、エクソン6、又はエクソン7の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。
一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1α遺伝子を標的とし、IL-1α遺伝子のエクソン2、エクソン3、エクソン4、エクソン5、又はエクソン6の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1α遺伝子を標的とし、IL-1α遺伝子のエクソン2、エクソン3、エクソン4、エクソン5、又はエクソン7の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1α遺伝子を標的とし、IL-1α遺伝子のエクソン3、エクソン4、エクソン5、エクソン6、又はエクソン7の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1α遺伝子を標的とし、IL-1α遺伝子のエクソン2、エクソン4、エクソン5、エクソン6、又はエクソン7の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1α遺伝子を標的とし、IL-1α遺伝子のエクソン2、エクソン3、エクソン5、エクソン6、又はエクソン6の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1α遺伝子を標的とし、IL-1α遺伝子のエクソン2、エクソン3、エクソン4、エクソン6、又はエクソン7の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1α遺伝子を標的とし、IL-1α遺伝子のエクソン2、エクソン3、エクソン4、エクソン5、エクソン6、又はエクソン7の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。
一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1α遺伝子を標的とし、配列番号298~387からなる群から選択される配列と少なくとも75%の同一性を有するcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号298~387からなる群から選択される配列と少なくとも80%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号298~387からなる群から選択される配列と少なくとも85%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号298~387からなる群から選択される配列と少なくとも90%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号298~387からなる群から選択される配列と少なくとも95%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号298~387からなる群から選択される。
一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1α遺伝子を標的とし、配列番号301と少なくとも75%の同一性を有するcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号301と少なくとも80%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号301と少なくとも85%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号301と少なくとも90%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号301と少なくとも95%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号301である。
一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1α遺伝子を標的とし、配列番号309と少なくとも75%の同一性を有するcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号309と少なくとも80%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号309と少なくとも85%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号309と少なくとも90%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号309と少なくとも95%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号309である。
一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1β遺伝子を標的とし、配列番号388~496からなる群から選択される配列と少なくとも75%の同一性を有するcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号388~496からなる群から選択される配列と少なくとも80%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号388~496からなる群から選択される配列と少なくとも85%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号388~496からなる群から選択される配列と少なくとも90%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号388~496からなる群から選択される配列と少なくとも95%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号388~496からなる群から選択される。
一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1β遺伝子を標的とし、IL-1β遺伝子のエクソン2の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、crRNA配列が、ヒトIL-1β遺伝子のエクソン2の標的配列と5つ以下のミスマッチを形成する。一部の実施形態では、crRNA配列が、ヒトIL-1β遺伝子のエクソン2の標的配列と4つ以下のミスマッチを形成する。一部の実施形態では、crRNA配列が、ヒトIL-1β遺伝子のエクソン2の標的配列と3つ以下のミスマッチを形成する。一部の実施形態では、crRNA配列が、ヒトIL-1β遺伝子のエクソン2の標的配列と2つ以下のミスマッチを形成する。一部の実施形態では、crRNA配列が、ヒトIL-1β遺伝子のエクソン2の標的配列と1つ以下のミスマッチを形成する。一部の実施形態では、crRNA配列が、ヒトIL-1β遺伝子のエクソン2の標的配列とのミスマッチを形成しない。
一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1β遺伝子を標的とし、IL-1β遺伝子のエクソン3の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、crRNA配列が、ヒトIL-1β遺伝子のエクソン3の標的配列と5つ以下のミスマッチを形成する。一部の実施形態では、crRNA配列が、ヒトIL-1β遺伝子のエクソン3の標的配列と4つ以下のミスマッチを形成する。一部の実施形態では、crRNA配列が、ヒトIL-1β遺伝子のエクソン3の標的配列と3つ以下のミスマッチを形成する。一部の実施形態では、crRNA配列が、ヒトIL-1β遺伝子のエクソン3の標的配列と2つ以下のミスマッチを形成する。一部の実施形態では、crRNA配列が、ヒトIL-1β遺伝子のエクソン3の標的配列と1つ以下のミスマッチを形成する。一部の実施形態では、crRNA配列が、ヒトIL-1β遺伝子のエクソン3の標的配列とのミスマッチを形成しない。
一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1β遺伝子を標的とし、IL-1β遺伝子のエクソン4の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、crRNA配列が、ヒトIL-1β遺伝子のエクソン4の標的配列と5つ以下のミスマッチを形成する。一部の実施形態では、crRNA配列が、ヒトIL-1β遺伝子のエクソン4の標的配列と4つ以下のミスマッチを形成する。一部の実施形態では、crRNA配列が、ヒトIL-1β遺伝子のエクソン4の標的配列と3つ以下のミスマッチを形成する。一部の実施形態では、crRNA配列が、ヒトIL-1β遺伝子のエクソン4の標的配列と2つ以下のミスマッチを形成する。一部の実施形態では、crRNA配列が、ヒトIL-1β遺伝子のエクソン4の標的配列と1つ以下のミスマッチを形成する。一部の実施形態では、crRNA配列が、ヒトIL-1β遺伝子のエクソン4の標的配列とのミスマッチを形成しない。
一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1β遺伝子を標的とし、IL-1β遺伝子のエクソン5の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、crRNA配列が、ヒトIL-1β遺伝子のエクソン5の標的配列と5つ以下のミスマッチを形成する。一部の実施形態では、crRNA配列が、ヒトIL-1β遺伝子のエクソン5の標的配列と4つ以下のミスマッチを形成する。一部の実施形態では、crRNA配列が、ヒトIL-1β遺伝子のエクソン5の標的配列と3つ以下のミスマッチを形成する。一部の実施形態では、crRNA配列が、ヒトIL-1β遺伝子のエクソン5の標的配列と2つ以下のミスマッチを形成する。一部の実施形態では、crRNA配列が、ヒトIL-1β遺伝子のエクソン5の標的配列と1つ以下のミスマッチを形成する。一部の実施形態では、crRNA配列が、ヒトIL-1β遺伝子のエクソン5の標的配列とのミスマッチを形成しない。
一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1β遺伝子を標的とし、IL-1β遺伝子のエクソン6の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、crRNA配列が、ヒトIL-1β遺伝子のエクソン6の標的配列と5つ以下のミスマッチを形成する。一部の実施形態では、crRNA配列が、ヒトIL-1β遺伝子のエクソン6の標的配列と4つ以下のミスマッチを形成する。一部の実施形態では、crRNA配列が、ヒトIL-1β遺伝子のエクソン6の標的配列と3つ以下のミスマッチを形成する。一部の実施形態では、crRNA配列が、ヒトIL-1β遺伝子のエクソン6の標的配列と2つ以下のミスマッチを形成する。一部の実施形態では、crRNA配列が、ヒトIL-1β遺伝子のエクソン6の標的配列と1つ以下のミスマッチを形成する。一部の実施形態では、crRNA配列が、ヒトIL-1β遺伝子のエクソン6の標的配列とのミスマッチを形成しない。
一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1β遺伝子を標的とし、IL-1β遺伝子のエクソン7の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、crRNA配列が、ヒトIL-1β遺伝子のエクソン7の標的配列と5つ以下のミスマッチを形成する。一部の実施形態では、crRNA配列が、ヒトIL-1β遺伝子のエクソン7の標的配列と4つ以下のミスマッチを形成する。一部の実施形態では、crRNA配列が、ヒトIL-1β遺伝子のエクソン7の標的配列と3つ以下のミスマッチを形成する。一部の実施形態では、crRNA配列が、ヒトIL-1β遺伝子のエクソン7の標的配列と2つ以下のミスマッチを形成する。一部の実施形態では、crRNA配列が、ヒトIL-1β遺伝子のエクソン7の標的配列と1つ以下のミスマッチを形成する。一部の実施形態では、crRNA配列が、ヒトIL-1β遺伝子のエクソン7の標的配列とのミスマッチを形成しない。
一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1β遺伝子を標的とし、IL-1β遺伝子のエクソン2又はエクソン3の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1β遺伝子を標的とし、IL-1β遺伝子のエクソン2又はエクソン4の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1β遺伝子を標的とし、IL-1β遺伝子のエクソン2又はエクソン5の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1β遺伝子を標的とし、IL-1β遺伝子のエクソン2又はエクソン6の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1β遺伝子を標的とし、IL-1β遺伝子のエクソン2又はエクソン7の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。
一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1β遺伝子を標的とし、IL-1β遺伝子のエクソン3又はエクソン4の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1β遺伝子を標的とし、IL-1β遺伝子のエクソン3又はエクソン5の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1β遺伝子を標的とし、IL-1β遺伝子のエクソン3又はエクソン6の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1β遺伝子を標的とし、IL-1β遺伝子のエクソン3又はエクソン7の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。
一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1β遺伝子を標的とし、IL-1β遺伝子のエクソン4又はエクソン5の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1β遺伝子を標的とし、IL-1β遺伝子のエクソン4又はエクソン6の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1β遺伝子を標的とし、IL-1β遺伝子のエクソン4又はエクソン7の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。
一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1β遺伝子を標的とし、IL-1β遺伝子のエクソン5又はエクソン6の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1β遺伝子を標的とし、IL-1β遺伝子のエクソン5又はエクソン7の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1β遺伝子を標的とし、IL-1β遺伝子のエクソン6又はエクソン7の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。
一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1β遺伝子を標的とし、IL-1β遺伝子のエクソン2、エクソン3、又はエクソン4の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1β遺伝子を標的とし、IL-1β遺伝子のエクソン2、エクソン3、又はエクソン5の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1β遺伝子を標的とし、IL-1β遺伝子のエクソン2、エクソン3、又はエクソン6の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1β遺伝子を標的とし、IL-1β遺伝子のエクソン2、エクソン3、又はエクソン7の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1β遺伝子を標的とし、IL-1β遺伝子のエクソン2、エクソン4、又はエクソン5の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1β遺伝子を標的とし、IL-1β遺伝子のエクソン2、エクソン4、又はエクソン6の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1β遺伝子を標的とし、IL-1β遺伝子のエクソン2、エクソン4、又はエクソン7の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1β遺伝子を標的とし、IL-1β遺伝子のエクソン2、エクソン5、又はエクソン6の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1β遺伝子を標的とし、IL-1β遺伝子のエクソン2、エクソン5、又はエクソン7の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1β遺伝子を標的とし、IL-1β遺伝子のエクソン2、エクソン6、又はエクソン7の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。
一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1β遺伝子を標的とし、IL-1β遺伝子のエクソン3、エクソン4、又はエクソン5の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1β遺伝子を標的とし、IL-1β遺伝子のエクソン3、エクソン4、又はエクソン6の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1β遺伝子を標的とし、IL-1β遺伝子のエクソン3、エクソン4、又はエクソン7の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1β遺伝子を標的とし、IL-1β遺伝子のエクソン3、エクソン5、又はエクソン6の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1β遺伝子を標的とし、IL-1β遺伝子のエクソン3、エクソン5、又はエクソン7の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1β遺伝子を標的とし、IL-1β遺伝子のエクソン3、エクソン6、又はエクソン7の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。
一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1β遺伝子を標的とし、IL-1β遺伝子のエクソン4、エクソン5、又はエクソン6の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1β遺伝子を標的とし、IL-1β遺伝子のエクソン4、エクソン5、又はエクソン7の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1β遺伝子を標的とし、IL-1β遺伝子のエクソン4、エクソン6、又はエクソン7の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1β遺伝子を標的とし、IL-1β遺伝子のエクソン5、エクソン6、又はエクソン7の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。
一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1β遺伝子を標的とし、IL-1β遺伝子のエクソン2、エクソン3、エクソン4、又はエクソン5の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1β遺伝子を標的とし、IL-1β遺伝子のエクソン2、エクソン3、エクソン4、又はエクソン6の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1β遺伝子を標的とし、IL-1β遺伝子のエクソン2、エクソン3、エクソン4、又はエクソン7の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1β遺伝子を標的とし、IL-1β遺伝子のエクソン2、エクソン4、エクソン5、又はエクソン6の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1β遺伝子を標的とし、IL-1β遺伝子のエクソン2、エクソン4、エクソン5、又はエクソン7の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1β遺伝子を標的とし、IL-1β遺伝子のエクソン2、エクソン4、エクソン6、又はエクソン7の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1β遺伝子を標的とし、IL-1β遺伝子のエクソン2、エクソン5、エクソン6、又はエクソン7の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。
一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1β遺伝子を標的とし、IL-1β遺伝子のエクソン3、エクソン4、エクソン5、又はエクソン6の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1β遺伝子を標的とし、IL-1β遺伝子のエクソン3、エクソン4、エクソン5、又はエクソン7の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1β遺伝子を標的とし、IL-1β遺伝子のエクソン3、エクソン4、エクソン6、又はエクソン7の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1β遺伝子を標的とし、IL-1β遺伝子のエクソン3、エクソン5、エクソン6、又はエクソン7の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1β遺伝子を標的とし、IL-1β遺伝子のエクソン4、エクソン5、エクソン6、又はエクソン7の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。
一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1β遺伝子を標的とし、IL-1β遺伝子のエクソン2、エクソン3、エクソン4、エクソン5、又はエクソン6の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1β遺伝子を標的とし、IL-1β遺伝子のエクソン2、エクソン3、エクソン4、エクソン5、又はエクソン7の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1β遺伝子を標的とし、IL-1β遺伝子のエクソン3、エクソン4、エクソン5、エクソン6、又はエクソン7の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1β遺伝子を標的とし、IL-1β遺伝子のエクソン2、エクソン4、エクソン5、エクソン6、又はエクソン7の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1β遺伝子を標的とし、IL-1β遺伝子のエクソン2、エクソン3、エクソン5、エクソン6、又はエクソン6の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1β遺伝子を標的とし、IL-1β遺伝子のエクソン2、エクソン3、エクソン4、エクソン6、又はエクソン7の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1β遺伝子を標的とし、IL-1β遺伝子のエクソン2、エクソン3、エクソン4、エクソン5、エクソン6、又はエクソン7の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。
一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1β遺伝子を標的とし、配列番号462と少なくとも75%の同一性を有するcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号462と少なくとも80%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号462と少なくとも85%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号462と少なくとも90%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号462と少なくとも95%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号462である。
一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1β遺伝子を標的とし、配列番号391と少なくとも75%の同一性を有するcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号391と少なくとも80%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号391と少なくとも85%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号391と少なくとも90%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号391と少なくとも95%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号391である。
一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1β遺伝子を標的とし、配列番号393と少なくとも75%の同一性を有するcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号393と少なくとも80%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号393と少なくとも85%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号393と少なくとも90%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号393と少なくとも95%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号393である。
一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1β遺伝子を標的とし、配列番号388と少なくとも75%の同一性を有するcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号388と少なくとも80%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号388と少なくとも85%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号388と少なくとも90%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号388と少なくとも95%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号388である。
一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1β遺伝子を標的とし、配列番号389と少なくとも75%の同一性を有するcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号389と少なくとも80%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号389と少なくとも85%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号389と少なくとも90%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号389と少なくとも95%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号389である。
一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、イヌIL-1α遺伝子を標的とし、配列番号522~590からなる群から選択される配列と少なくとも75%の同一性を有するcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号522~590からなる群から選択される配列と少なくとも80%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号522~590からなる群から選択される配列と少なくとも85%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号522~590からなる群から選択される配列と少なくとも90%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号522~590からなる群から選択される配列と少なくとも95%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号522~590からなる群から選択される。
一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、イヌIL-1α遺伝子を標的とし、配列番号552と少なくとも75%の同一性を有するcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号552と少なくとも80%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号552と少なくとも85%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号552と少なくとも90%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号552と少なくとも95%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号552である。
一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、イヌIL-1α遺伝子を標的とし、配列番号554と少なくとも75%の同一性を有するcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号554と少なくとも80%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号554と少なくとも85%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号554と少なくとも90%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号554と少なくとも95%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号554である。
一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、イヌIL-1α遺伝子を標的とし、配列番号578と少なくとも75%の同一性を有するcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号578と少なくとも80%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号578と少なくとも85%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号578と少なくとも90%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号578と少なくとも95%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号578である。
一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、イヌIL-1α遺伝子を標的とし、配列番号579と少なくとも75%の同一性を有するcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号579と少なくとも80%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号579と少なくとも85%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号579と少なくとも90%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号579と少なくとも95%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号579である。
一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、イヌIL-1β遺伝子を標的とし、配列番号497~551からなる群から選択される配列と少なくとも75%の同一性を有するcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号497~551からなる群から選択される配列と少なくとも80%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号497~551からなる群から選択される配列と少なくとも85%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号497~551からなる群から選択される配列と少なくとも90%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号497~551からなる群から選択される配列と少なくとも95%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号497~551からなる群から選択される。
一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、イヌIL-1β遺伝子を標的とし、配列番号498と少なくとも75%の同一性を有するcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号498と少なくとも80%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号498と少なくとも85%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号498と少なくとも90%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号498と少なくとも95%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号498である。
一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、イヌIL-1β遺伝子を標的とし、配列番号506と少なくとも75%の同一性を有するcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号506と少なくとも80%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号506と少なくとも85%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号506と少なくとも90%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号506と少なくとも95%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号506である。
一部の実施形態では、医薬組成物が、本明細書に説明されるように、1つ以上の核酸を集合的に含む1つ以上のウイルスベクターを含む。一部の実施形態では、1つ以上のウイルスベクターが、レトロウイルス、アデノウイルス、アデノ随伴ウイルス、レンチウイルス、及び単純ヘルペスウイルス-1から選択される組換えウイルスを含む。一部の実施形態では、1つ以上のウイルスベクターが、組換えアデノ随伴ウイルス(AAV)を含む。一部の実施形態では、組換えAAVが、血清型5(AAV5)のものである。一部の実施形態では、組換えAAVが、血清型6(AAV6)のものである。
一部の実施形態では、1つ以上のウイルスベクターが、Cas9タンパク質をコードする、1つ以上の核酸のうちの第1の核酸を含む第1のウイルスベクターと、少なくとも1つのガイドRNAをコードする、1つ以上の核酸のうちの第2の核酸を含む第2のウイルスベクターと、を含む。一部の実施形態では、1つ以上のウイルスベクターが、単一の核酸を含むウイルスベクターを含み、単一の核酸が、Cas9タンパク質及び少なくとも1つのガイドRNAをコードする。
一部の実施形態では、組成物が、1つ以上の核酸を集合的に含む1つ以上のリポソームを含む。一部の実施形態では、1つ以上の核酸が、裸の状態で存在する。
一部の実施形態では、Cas9タンパク質が、S.pyogenes Cas9ポリペプチドである。一部の実施形態では、Cas9タンパク質が、S.aureus Cas9ポリペプチドである。
一部の実施形態では、組成物が、非経口投与のために製剤化される。一部の実施形態では、組成物が、対象の関節内の関節内注射のために製剤化される。
別の態様では、本開示は、関節の疾患又は状態の治療又は予防を必要とする対象においてそれを行うための方法を提供する。方法は、対象の関節に、クラスター化して規則的な配置の短い回文配列リピート(CRISPR)遺伝子編集システムをコードする1つ以上の核酸を含む薬学的有効量の組成物を含む医薬組成物を投与することを含む。システムは、CRISPR関連タンパク質9(Cas9)タンパク質と、IL-1α又はIL-1β遺伝子を標的とする少なくとも1つのガイドRNAであって、標的配列が、Cas9タンパク質のプロトスペーサー隣接モチーフ(PAM)配列に隣接している、ガイドRNAと、を含む。
一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1α遺伝子を標的とし、配列番号298~387からなる群から選択される配列と少なくとも75%の同一性を有するcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号298~387からなる群から選択される配列と少なくとも80%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号298~387からなる群から選択される配列と少なくとも85%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号298~387からなる群から選択される配列と少なくとも90%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号298~387からなる群から選択される配列と少なくとも95%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号298~387からなる群から選択される。
一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1α遺伝子を標的とし、配列番号301と少なくとも75%の同一性を有するcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号301と少なくとも80%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号301と少なくとも85%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号301と少なくとも90%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号301と少なくとも95%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号301である。
一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1α遺伝子を標的とし、配列番号309と少なくとも75%の同一性を有するcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号309と少なくとも80%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号309と少なくとも85%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号309と少なくとも90%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号309と少なくとも95%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号309である。
一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1β遺伝子を標的とし、配列番号388~496からなる群から選択される配列と少なくとも75%の同一性を有するcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号388~496からなる群から選択される配列と少なくとも80%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号388~496からなる群から選択される配列と少なくとも85%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号388~496からなる群から選択される配列と少なくとも90%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号388~496からなる群から選択される配列と少なくとも95%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号388~496からなる群から選択される。
一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1β遺伝子を標的とし、配列番号462と少なくとも75%の同一性を有するcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号462と少なくとも80%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号462と少なくとも85%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号462と少なくとも90%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号462と少なくとも95%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号462である。
一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1β遺伝子を標的とし、配列番号391と少なくとも75%の同一性を有するcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号391と少なくとも80%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号391と少なくとも85%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号391と少なくとも90%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号391と少なくとも95%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号391である。
一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1β遺伝子を標的とし、配列番号393と少なくとも75%の同一性を有するcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号393と少なくとも80%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号393と少なくとも85%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号393と少なくとも90%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号393と少なくとも95%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号393である。
一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1β遺伝子を標的とし、配列番号388と少なくとも75%の同一性を有するcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号388と少なくとも80%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号388と少なくとも85%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号388と少なくとも90%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号388と少なくとも95%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号388である。
一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1β遺伝子を標的とし、配列番号389と少なくとも75%の同一性を有するcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号389と少なくとも80%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号389と少なくとも85%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号389と少なくとも90%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号389と少なくとも95%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号389である。
一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、イヌIL-1α遺伝子を標的とし、配列番号522~590からなる群から選択される配列と少なくとも75%の同一性を有するcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号522~590からなる群から選択される配列と少なくとも80%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号522~590からなる群から選択される配列と少なくとも85%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号522~590からなる群から選択される配列と少なくとも90%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号522~590からなる群から選択される配列と少なくとも95%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号522~590からなる群から選択される。
一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、イヌIL-1α遺伝子を標的とし、配列番号552と少なくとも75%の同一性を有するcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号552と少なくとも80%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号552と少なくとも85%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号552と少なくとも90%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号552と少なくとも95%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号552である。
一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、イヌIL-1α遺伝子を標的とし、配列番号554と少なくとも75%の同一性を有するcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号554と少なくとも80%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号554と少なくとも85%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号554と少なくとも90%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号554と少なくとも95%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号554である。
一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、イヌIL-1α遺伝子を標的とし、配列番号578と少なくとも75%の同一性を有するcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号578と少なくとも80%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号578と少なくとも85%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号578と少なくとも90%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号578と少なくとも95%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号578である。
一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、イヌIL-1α遺伝子を標的とし、配列番号579と少なくとも75%の同一性を有するcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号579と少なくとも80%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号579と少なくとも85%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号579と少なくとも90%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号579と少なくとも95%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号579である。
一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、イヌIL-1α遺伝子を標的とし、IL-1α遺伝子のエクソン2の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、crRNA配列が、イヌIL-1α遺伝子のエクソン2の標的配列と5つ以下のミスマッチを形成する。一部の実施形態では、crRNA配列が、イヌIL-1α遺伝子のエクソン2の標的配列と4つ以下のミスマッチを形成する。一部の実施形態では、crRNA配列が、イヌIL-1α遺伝子のエクソン2の標的配列と3つ以下のミスマッチを形成する。一部の実施形態では、crRNA配列が、イヌIL-1α遺伝子のエクソン2の標的配列と2つ以下のミスマッチを形成する。一部の実施形態では、crRNA配列が、イヌIL-1α遺伝子のエクソン2の標的配列と1つ以下のミスマッチを形成する。一部の実施形態では、crRNA配列が、イヌIL-1α遺伝子のエクソン2の標的配列とのミスマッチを形成しない。
一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、イヌIL-1α遺伝子を標的とし、IL-1α遺伝子のエクソン3の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、crRNA配列が、イヌIL-1α遺伝子のエクソン3の標的配列と5つ以下のミスマッチを形成する。一部の実施形態では、crRNA配列が、イヌIL-1α遺伝子のエクソン3の標的配列と4つ以下のミスマッチを形成する。一部の実施形態では、crRNA配列が、イヌIL-1α遺伝子のエクソン3の標的配列と3つ以下のミスマッチを形成する。一部の実施形態では、crRNA配列が、イヌIL-1α遺伝子のエクソン3の標的配列と2つ以下のミスマッチを形成する。一部の実施形態では、crRNA配列が、イヌIL-1α遺伝子のエクソン3の標的配列と1つ以下のミスマッチを形成する。一部の実施形態では、crRNA配列が、イヌIL-1α遺伝子のエクソン3の標的配列とのミスマッチを形成しない。
一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、イヌIL-1α遺伝子を標的とし、IL-1α遺伝子のエクソン4の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、crRNA配列が、イヌIL-1α遺伝子のエクソン4の標的配列と5つ以下のミスマッチを形成する。一部の実施形態では、crRNA配列が、イヌIL-1α遺伝子のエクソン4の標的配列と4つ以下のミスマッチを形成する。一部の実施形態では、crRNA配列が、イヌIL-1α遺伝子のエクソン4の標的配列と3つ以下のミスマッチを形成する。一部の実施形態では、crRNA配列が、イヌIL-1α遺伝子のエクソン4の標的配列と2つ以下のミスマッチを形成する。一部の実施形態では、crRNA配列が、イヌIL-1α遺伝子のエクソン4の標的配列と1つ以下のミスマッチを形成する。一部の実施形態では、crRNA配列が、イヌIL-1α遺伝子のエクソン4の標的配列とのミスマッチを形成しない。
一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、イヌIL-1α遺伝子を標的とし、IL-1α遺伝子のエクソン5の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、crRNA配列が、イヌIL-1α遺伝子のエクソン5の標的配列と5つ以下のミスマッチを形成する。一部の実施形態では、crRNA配列が、イヌIL-1α遺伝子のエクソン5の標的配列と4つ以下のミスマッチを形成する。一部の実施形態では、crRNA配列が、イヌIL-1α遺伝子のエクソン5の標的配列と3つ以下のミスマッチを形成する。一部の実施形態では、crRNA配列が、イヌIL-1α遺伝子のエクソン5の標的配列と2つ以下のミスマッチを形成する。一部の実施形態では、crRNA配列が、イヌIL-1α遺伝子のエクソン5の標的配列と1つ以下のミスマッチを形成する。一部の実施形態では、crRNA配列が、イヌIL-1α遺伝子のエクソン5の標的配列とのミスマッチを形成しない。
一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、イヌIL-1α遺伝子を標的とし、IL-1α遺伝子のエクソン6の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、crRNA配列が、イヌIL-1α遺伝子のエクソン6の標的配列と5つ以下のミスマッチを形成する。一部の実施形態では、crRNA配列が、イヌIL-1α遺伝子のエクソン6の標的配列と4つ以下のミスマッチを形成する。一部の実施形態では、crRNA配列が、イヌIL-1α遺伝子のエクソン6の標的配列と3つ以下のミスマッチを形成する。一部の実施形態では、crRNA配列が、イヌIL-1α遺伝子のエクソン6の標的配列と2つ以下のミスマッチを形成する。一部の実施形態では、crRNA配列が、イヌIL-1α遺伝子のエクソン6の標的配列と1つ以下のミスマッチを形成する。一部の実施形態では、crRNA配列が、イヌIL-1α遺伝子のエクソン6の標的配列とのミスマッチを形成しない。
一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、イヌIL-1α遺伝子を標的とし、IL-1α遺伝子のエクソン7の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、crRNA配列が、イヌIL-1α遺伝子のエクソン7の標的配列と5つ以下のミスマッチを形成する。一部の実施形態では、crRNA配列が、イヌIL-1α遺伝子のエクソン7の標的配列と4つ以下のミスマッチを形成する。一部の実施形態では、crRNA配列が、イヌIL-1α遺伝子のエクソン7の標的配列と3つ以下のミスマッチを形成する。一部の実施形態では、crRNA配列が、イヌIL-1α遺伝子のエクソン7の標的配列と2つ以下のミスマッチを形成する。一部の実施形態では、crRNA配列が、イヌIL-1α遺伝子のエクソン7の標的配列と1つ以下のミスマッチを形成する。一部の実施形態では、crRNA配列が、イヌIL-1α遺伝子のエクソン7の標的配列とのミスマッチを形成しない。
一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、イヌIL-1α遺伝子を標的とし、IL-1α遺伝子のエクソン2又はエクソン3の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、イヌIL-1α遺伝子を標的とし、IL-1α遺伝子のエクソン2又はエクソン4の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、イヌIL-1α遺伝子を標的とし、IL-1α遺伝子のエクソン2又はエクソン5の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、イヌIL-1α遺伝子を標的とし、IL-1α遺伝子のエクソン2又はエクソン6の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、イヌIL-1α遺伝子を標的とし、IL-1α遺伝子のエクソン2又はエクソン7の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。
一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、イヌIL-1α遺伝子を標的とし、IL-1α遺伝子のエクソン3又はエクソン4の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、イヌIL-1α遺伝子を標的とし、IL-1α遺伝子のエクソン3又はエクソン5の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、イヌIL-1α遺伝子を標的とし、IL-1α遺伝子のエクソン3又はエクソン6の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、イヌIL-1α遺伝子を標的とし、IL-1α遺伝子のエクソン3又はエクソン7の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。
一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、イヌIL-1α遺伝子を標的とし、IL-1α遺伝子のエクソン4又はエクソン5の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、イヌIL-1α遺伝子を標的とし、IL-1α遺伝子のエクソン4又はエクソン6の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、イヌIL-1α遺伝子を標的とし、IL-1α遺伝子のエクソン4又はエクソン7の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。
一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、イヌIL-1α遺伝子を標的とし、IL-1α遺伝子のエクソン5又はエクソン6の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、イヌIL-1α遺伝子を標的とし、IL-1α遺伝子のエクソン5又はエクソン7の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、イヌIL-1α遺伝子を標的とし、IL-1α遺伝子のエクソン6又はエクソン7の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。
一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、イヌIL-1α遺伝子を標的とし、IL-1α遺伝子のエクソン2、エクソン3、又はエクソン4の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、イヌIL-1α遺伝子を標的とし、IL-1α遺伝子のエクソン2、エクソン3、又はエクソン5の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、イヌIL-1α遺伝子を標的とし、IL-1α遺伝子のエクソン2、エクソン3、又はエクソン6の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、イヌIL-1α遺伝子を標的とし、IL-1α遺伝子のエクソン2、エクソン3、又はエクソン7の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、イヌIL-1α遺伝子を標的とし、IL-1α遺伝子のエクソン2、エクソン4、又はエクソン5の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、イヌIL-1α遺伝子を標的とし、IL-1α遺伝子のエクソン2、エクソン4、又はエクソン6の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、イヌIL-1α遺伝子を標的とし、IL-1α遺伝子のエクソン2、エクソン4、又はエクソン7の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、イヌIL-1α遺伝子を標的とし、IL-1α遺伝子のエクソン2、エクソン5、又はエクソン6の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAは、イヌIL-1α遺伝子を標的とし、IL-1α遺伝子のエクソン2、エクソン5、又はエクソン7の標的配列に対して相補的なcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAは、イヌIL-1α遺伝子を標的とし、IL-1α遺伝子のエクソン2、エクソン6、又はエクソン7の標的配列に対して相補的なcrRNA配列を含む。
一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、イヌIL-1α遺伝子を標的とし、IL-1α遺伝子のエクソン3、エクソン4、又はエクソン5の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、イヌIL-1α遺伝子を標的とし、IL-1α遺伝子のエクソン3、エクソン4、又はエクソン6の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、イヌIL-1α遺伝子を標的とし、IL-1α遺伝子のエクソン3、エクソン4、又はエクソン7の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAは、イヌIL-1α遺伝子を標的とし、IL-1α遺伝子のエクソン3、エクソン5、又はエクソン6の標的配列に対して相補的なcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAは、イヌIL-1α遺伝子を標的とし、IL-1α遺伝子のエクソン3、エクソン5、又はエクソン7の標的配列に対して相補的なcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAは、イヌIL-1α遺伝子を標的とし、IL-1α遺伝子のエクソン3、エクソン6、又はエクソン7の標的配列に対して相補的なcrRNA配列を含む。
一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAは、イヌIL-1α遺伝子を標的とし、IL-1α遺伝子のエクソン4、エクソン5、又はエクソン6の標的配列に対して相補的なcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAは、イヌIL-1α遺伝子を標的とし、IL-1α遺伝子のエクソン4、エクソン5、又はエクソン7の標的配列に対して相補的なcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAは、イヌIL-1α遺伝子を標的とし、IL-1α遺伝子のエクソン4、エクソン6、又はエクソン7の標的配列に対して相補的なcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAは、イヌIL-1α遺伝子を標的とし、IL-1α遺伝子のエクソン5、エクソン6、又はエクソン7の標的配列に対して相補的なcrRNA配列を含む。
一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAは、イヌIL-1α遺伝子を標的とし、IL-1α遺伝子のエクソン2、エクソン3、エクソン4、又はエクソン5の標的配列に対して相補的なcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAは、イヌIL-1α遺伝子を標的とし、IL-1α遺伝子のエクソン2、エクソン3、エクソン4、又はエクソン6の標的配列に対して相補的なcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAは、イヌIL-1α遺伝子を標的とし、IL-1α遺伝子のエクソン2、エクソン3、エクソン4、又はエクソン7の標的配列に対して相補的なcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAは、イヌIL-1α遺伝子を標的とし、IL-1α遺伝子のエクソン2、エクソン4、エクソン5、又はエクソン6の標的配列に対して相補的なcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAは、イヌIL-1α遺伝子を標的とし、IL-1α遺伝子のエクソン2、エクソン4、エクソン5、又はエクソン7の標的配列に対して相補的なcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAは、イヌIL-1α遺伝子を標的とし、IL-1α遺伝子のエクソン2、エクソン4、エクソン6、又はエクソン7の標的配列に対して相補的なcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAは、イヌIL-1α遺伝子を標的とし、IL-1α遺伝子のエクソン2、エクソン5、エクソン6、又はエクソン7の標的配列に対して相補的なcrRNA配列を含む。
一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAは、イヌIL-1α遺伝子を標的とし、IL-1α遺伝子のエクソン3、エクソン4、エクソン5、又はエクソン6の標的配列に対して相補的なcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAは、イヌIL-1α遺伝子を標的とし、IL-1α遺伝子のエクソン3、エクソン4、エクソン5、又はエクソン7の標的配列に対して相補的なcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAは、イヌIL-1α遺伝子を標的とし、IL-1α遺伝子のエクソン3、エクソン4、エクソン6、又はエクソン7の標的配列に対して相補的なcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAは、イヌIL-1α遺伝子を標的とし、IL-1α遺伝子のエクソン3、エクソン5、エクソン6、又はエクソン7の標的配列に対して相補的なcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAは、イヌIL-1α遺伝子を標的とし、IL-1α遺伝子のエクソン4、エクソン5、エクソン6、又はエクソン7の標的配列に対して相補的なcrRNA配列を含む。
一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAは、イヌIL-1α遺伝子を標的とし、IL-1α遺伝子のエクソン2、エクソン3、エクソン4、エクソン5、又はエクソン6の標的配列に対して相補的なcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAは、イヌIL-1α遺伝子を標的とし、IL-1α遺伝子のエクソン2、エクソン3、エクソン4、エクソン5、又はエクソン7の標的配列に対して相補的なcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAは、イヌIL-1α遺伝子を標的とし、IL-1α遺伝子のエクソン3、エクソン4、エクソン5、エクソン6、又はエクソン7の標的配列に対して相補的なcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAは、イヌIL-1α遺伝子を標的とし、IL-1α遺伝子のエクソン2、エクソン4、エクソン5、エクソン6、又はエクソン7の標的配列に対して相補的なcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAは、イヌIL-1α遺伝子を標的とし、IL-1α遺伝子のエクソン2、エクソン3、エクソン5、エクソン6、又はエクソン6の標的配列に対して相補的なcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAは、イヌIL-1α遺伝子を標的とし、IL-1α遺伝子のエクソン2、エクソン3、エクソン4、エクソン6、又はエクソン7の標的配列に対して相補的なcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAは、イヌIL-1α遺伝子を標的とし、IL-1α遺伝子のエクソン2、エクソン3、エクソン4、エクソン5、エクソン6、又はエクソン7の標的配列に対して相補的なcrRNA配列を含む。
一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、イヌIL-1β遺伝子を標的とし、配列番号497~551からなる群から選択される配列と少なくとも75%の同一性を有するcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号497~551からなる群から選択される配列と少なくとも80%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号497~551からなる群から選択される配列と少なくとも85%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号497~551からなる群から選択される配列と少なくとも90%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号497~551からなる群から選択される配列と少なくとも95%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号497~551からなる群から選択される。
一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、イヌIL-1β遺伝子を標的とし、配列番号498と少なくとも75%の同一性を有するcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号498と少なくとも80%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号498と少なくとも85%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号498と少なくとも90%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号498と少なくとも95%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号498である。
一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、イヌIL-1β遺伝子を標的とし、配列番号506と少なくとも75%の同一性を有するcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号506と少なくとも80%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号506と少なくとも85%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号506と少なくとも90%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号506と少なくとも95%の同一性を有する。一部の実施形態では、crRNA配列が、配列番号506である。
一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、イヌIL-1β遺伝子を標的とし、IL-1β遺伝子のエクソン2の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、crRNA配列が、イヌIL-1β遺伝子のエクソン2の標的配列と5つ以下のミスマッチを形成する。一部の実施形態では、crRNA配列が、イヌIL-1β遺伝子のエクソン2の標的配列と4つ以下のミスマッチを形成する。一部の実施形態では、crRNA配列が、イヌIL-1β遺伝子のエクソン2の標的配列と3つ以下のミスマッチを形成する。一部の実施形態では、crRNA配列が、イヌIL-1β遺伝子のエクソン2の標的配列と2つ以下のミスマッチを形成する。一部の実施形態では、crRNA配列が、イヌIL-1β遺伝子のエクソン2の標的配列と1つ以下のミスマッチを形成する。一部の実施形態では、crRNA配列が、イヌIL-1β遺伝子のエクソン2の標的配列とのミスマッチを形成しない。
一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、イヌIL-1β遺伝子を標的とし、IL-1β遺伝子のエクソン3の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、crRNA配列が、イヌIL-1β遺伝子のエクソン3の標的配列と5つ以下のミスマッチを形成する。一部の実施形態では、crRNA配列が、イヌIL-1β遺伝子のエクソン3の標的配列と4つ以下のミスマッチを形成する。一部の実施形態では、crRNA配列が、イヌIL-1β遺伝子のエクソン3の標的配列と3つ以下のミスマッチを形成する。一部の実施形態では、crRNA配列が、イヌIL-1β遺伝子のエクソン3の標的配列と2つ以下のミスマッチを形成する。一部の実施形態では、crRNA配列が、イヌIL-1β遺伝子のエクソン3の標的配列と1つ以下のミスマッチを形成する。一部の実施形態では、crRNA配列が、イヌIL-1β遺伝子のエクソン3の標的配列とのミスマッチを形成しない。
一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、イヌIL-1β遺伝子を標的とし、IL-1β遺伝子のエクソン4の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、crRNA配列が、イヌIL-1β遺伝子のエクソン4の標的配列と5つ以下のミスマッチを形成する。一部の実施形態では、crRNA配列が、イヌIL-1β遺伝子のエクソン4の標的配列と4つ以下のミスマッチを形成する。一部の実施形態では、crRNA配列が、イヌIL-1β遺伝子のエクソン4の標的配列と3つ以下のミスマッチを形成する。一部の実施形態では、crRNA配列が、イヌIL-1β遺伝子のエクソン4の標的配列と2つ以下のミスマッチを形成する。一部の実施形態では、crRNA配列が、イヌIL-1β遺伝子のエクソン4の標的配列と1つ以下のミスマッチを形成する。一部の実施形態では、crRNA配列が、イヌIL-1β遺伝子のエクソン4の標的配列とのミスマッチを形成しない。
一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、イヌIL-1β遺伝子を標的とし、IL-1β遺伝子のエクソン5の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、crRNA配列が、イヌIL-1β遺伝子のエクソン5の標的配列と5つ以下のミスマッチを形成する。一部の実施形態では、crRNA配列が、イヌIL-1β遺伝子のエクソン5の標的配列と4つ以下のミスマッチを形成する。一部の実施形態では、crRNA配列が、イヌIL-1β遺伝子のエクソン5の標的配列と3つ以下のミスマッチを形成する。一部の実施形態では、crRNA配列が、イヌIL-1β遺伝子のエクソン5の標的配列と2つ以下のミスマッチを形成する。一部の実施形態では、crRNA配列が、イヌIL-1β遺伝子のエクソン5の標的配列と1つ以下のミスマッチを形成する。一部の実施形態では、crRNA配列が、イヌIL-1β遺伝子のエクソン5の標的配列とのミスマッチを形成しない。
一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、イヌIL-1β遺伝子を標的とし、IL-1β遺伝子のエクソン6の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、crRNA配列が、イヌIL-1β遺伝子のエクソン6の標的配列と5つ以下のミスマッチを形成する。一部の実施形態では、crRNA配列が、イヌIL-1β遺伝子のエクソン6の標的配列と4つ以下のミスマッチを形成する。一部の実施形態では、crRNA配列が、イヌIL-1β遺伝子のエクソン6の標的配列と3つ以下のミスマッチを形成する。一部の実施形態では、crRNA配列が、イヌIL-1β遺伝子のエクソン6の標的配列と2つ以下のミスマッチを形成する。一部の実施形態では、crRNA配列が、イヌIL-1β遺伝子のエクソン6の標的配列と1つ以下のミスマッチを形成する。一部の実施形態では、crRNA配列が、イヌIL-1β遺伝子のエクソン6の標的配列とのミスマッチを形成しない。
一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、イヌIL-1β遺伝子を標的とし、IL-1β遺伝子のエクソン7の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、crRNA配列が、イヌIL-1β遺伝子のエクソン7の標的配列と5つ以下のミスマッチを形成する。一部の実施形態では、crRNA配列が、イヌIL-1β遺伝子のエクソン7の標的配列と4つ以下のミスマッチを形成する。一部の実施形態では、crRNA配列が、イヌIL-1β遺伝子のエクソン7の標的配列と3つ以下のミスマッチを形成する。一部の実施形態では、crRNA配列が、イヌIL-1β遺伝子のエクソン7の標的配列と2つ以下のミスマッチを形成する。一部の実施形態では、crRNA配列が、イヌIL-1β遺伝子のエクソン7の標的配列と1つ以下のミスマッチを形成する。一部の実施形態では、crRNA配列が、イヌIL-1β遺伝子のエクソン7の標的配列とのミスマッチを形成しない。
一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、イヌIL-1β遺伝子を標的とし、IL-1β遺伝子のエクソン2又はエクソン3の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、イヌIL-1β遺伝子を標的とし、IL-1β遺伝子のエクソン2又はエクソン4の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、イヌIL-1β遺伝子を標的とし、IL-1β遺伝子のエクソン2又はエクソン5の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、イヌIL-1β遺伝子を標的とし、IL-1β遺伝子のエクソン2又はエクソン6の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、イヌIL-1β遺伝子を標的とし、IL-1β遺伝子のエクソン2又はエクソン7の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。
一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、イヌIL-1β遺伝子を標的とし、IL-1β遺伝子のエクソン3又はエクソン4の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、イヌIL-1β遺伝子を標的とし、IL-1β遺伝子のエクソン3又はエクソン5の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、イヌIL-1β遺伝子を標的とし、IL-1β遺伝子のエクソン3又はエクソン6の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、イヌIL-1β遺伝子を標的とし、IL-1β遺伝子のエクソン3又はエクソン7の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。
一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、イヌIL-1β遺伝子を標的とし、IL-1β遺伝子のエクソン4又はエクソン5の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、イヌIL-1β遺伝子を標的とし、IL-1β遺伝子のエクソン4又はエクソン6の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、イヌIL-1β遺伝子を標的とし、IL-1β遺伝子のエクソン4又はエクソン7の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。
一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、イヌIL-1β遺伝子を標的とし、IL-1β遺伝子のエクソン5又はエクソン6の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、イヌIL-1β遺伝子を標的とし、IL-1β遺伝子のエクソン5又はエクソン7の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、イヌIL-1β遺伝子を標的とし、IL-1β遺伝子のエクソン6又はエクソン7の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。
一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、イヌIL-1β遺伝子を標的とし、IL-1β遺伝子のエクソン2、エクソン3、又はエクソン4の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、イヌIL-1β遺伝子を標的とし、IL-1β遺伝子のエクソン2、エクソン3、又はエクソン5の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、イヌIL-1β遺伝子を標的とし、IL-1β遺伝子のエクソン2、エクソン3、又はエクソン6の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、イヌIL-1β遺伝子を標的とし、IL-1β遺伝子のエクソン2、エクソン3、又はエクソン7の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、イヌIL-1β遺伝子を標的とし、IL-1β遺伝子のエクソン2、エクソン4、又はエクソン5の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、イヌIL-1β遺伝子を標的とし、IL-1β遺伝子のエクソン2、エクソン4、又はエクソン6の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、イヌIL-1β遺伝子を標的とし、IL-1β遺伝子のエクソン2、エクソン4、又はエクソン7の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、イヌIL-1β遺伝子を標的とし、IL-1β遺伝子のエクソン2、エクソン5、又はエクソン6の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、イヌIL-1β遺伝子を標的とし、IL-1β遺伝子のエクソン2、エクソン5、又はエクソン7の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、イヌIL-1β遺伝子を標的とし、IL-1β遺伝子のエクソン2、エクソン6、又はエクソン7の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。
一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、イヌIL-1β遺伝子を標的とし、IL-1β遺伝子のエクソン3、エクソン4、又はエクソン5の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、イヌIL-1β遺伝子を標的とし、IL-1β遺伝子のエクソン3、エクソン4、又はエクソン6の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、イヌIL-1β遺伝子を標的とし、IL-1β遺伝子のエクソン3、エクソン4、又はエクソン7の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、イヌIL-1β遺伝子を標的とし、IL-1β遺伝子のエクソン3、エクソン5、又はエクソン6の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、イヌIL-1β遺伝子を標的とし、IL-1β遺伝子のエクソン3、エクソン5、又はエクソン7の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、イヌIL-1β遺伝子を標的とし、IL-1β遺伝子のエクソン3、エクソン6、又はエクソン7の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。
一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、イヌIL-1β遺伝子を標的とし、IL-1β遺伝子のエクソン4、エクソン5、又はエクソン6の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、イヌIL-1β遺伝子を標的とし、IL-1β遺伝子のエクソン4、エクソン5、又はエクソン7の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、イヌIL-1β遺伝子を標的とし、IL-1β遺伝子のエクソン4、エクソン6、又はエクソン7の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、イヌIL-1β遺伝子を標的とし、IL-1β遺伝子のエクソン5、エクソン6、又はエクソン7の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。
一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、イヌIL-1β遺伝子を標的とし、IL-1β遺伝子のエクソン2、エクソン3、エクソン4、又はエクソン5の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、イヌIL-1β遺伝子を標的とし、IL-1β遺伝子のエクソン2、エクソン3、エクソン4、又はエクソン6の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、イヌIL-1β遺伝子を標的とし、IL-1β遺伝子のエクソン2、エクソン3、エクソン4、又はエクソン7の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、イヌIL-1β遺伝子を標的とし、IL-1β遺伝子のエクソン2、エクソン4、エクソン5、又はエクソン6の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、イヌIL-1β遺伝子を標的とし、IL-1β遺伝子のエクソン2、エクソン4、エクソン5、又はエクソン7の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、イヌIL-1β遺伝子を標的とし、IL-1β遺伝子のエクソン2、エクソン4、エクソン6、又はエクソン7の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、イヌIL-1β遺伝子を標的とし、IL-1β遺伝子のエクソン2、エクソン5、エクソン6、又はエクソン7の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。
一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、イヌIL-1β遺伝子を標的とし、IL-1β遺伝子のエクソン3、エクソン4、エクソン5、又はエクソン6の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、イヌIL-1β遺伝子を標的とし、IL-1β遺伝子のエクソン3、エクソン4、エクソン5、又はエクソン7の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、イヌIL-1β遺伝子を標的とし、IL-1β遺伝子のエクソン3、エクソン4、エクソン6、又はエクソン7の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、イヌIL-1β遺伝子を標的とし、IL-1β遺伝子のエクソン3、エクソン5、エクソン6、又はエクソン7の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、イヌIL-1β遺伝子を標的とし、IL-1β遺伝子のエクソン4、エクソン5、エクソン6、又はエクソン7の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。
一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、イヌIL-1β遺伝子を標的とし、IL-1β遺伝子のエクソン2、エクソン3、エクソン4、エクソン5、又はエクソン6の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、イヌIL-1β遺伝子を標的とし、IL-1β遺伝子のエクソン2、エクソン3、エクソン4、エクソン5、又はエクソン7の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、イヌIL-1β遺伝子を標的とし、IL-1β遺伝子のエクソン3、エクソン4、エクソン5、エクソン6、又はエクソン7の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、イヌIL-1β遺伝子を標的とし、IL-1β遺伝子のエクソン2、エクソン4、エクソン5、エクソン6、又はエクソン7の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、イヌIL-1β遺伝子を標的とし、IL-1β遺伝子のエクソン2、エクソン3、エクソン5、エクソン6、又はエクソン6の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、イヌIL-1β遺伝子を標的とし、IL-1β遺伝子のエクソン2、エクソン3、エクソン4、エクソン6、又はエクソン7の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのガイドRNAが、イヌIL-1β遺伝子を標的とし、IL-1β遺伝子のエクソン2、エクソン3、エクソン4、エクソン5、エクソン6、又はエクソン7の標的配列に相補的であるcrRNA配列を含む。
概して、本明細書に説明されるcrRNA配列は、例えば、標的配列の逆相補と比較して、1つ以上のヌクレオチド置換を含み得る。ヌクレオチド置換を作製するためのガイダンスは、例えば、Jiang et al.and Doudna(Jiang and Doudna,Annu.Rev.Biophys.,46:505-29(2017))に見出され得、その内容は、全ての目的のために、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。具体的には、Jiang及びDoudnaは、apo Cas9タンパク質(図3)から、侵入した二本鎖DNA分子の標的鎖に結合したCas9-sgRNA複合体(図5及び図7)までの範囲のCRISPR/Cas9システムの多くの異なる確認のために生成された分子構造を、図6のCRISPR/Cas9結合及び切断の詳細な分子モデルに到達するように考慮する。これらの分子モデルから、当業者は、crRNA配列中のどのヌクレオチド位置が、標的配列とのミスマッチに対してより寛容であるかを知るであろう。
例えば、Jiangは、crRNA標的化配列の「シード領域」としても知られるPAM近位10~12ヌクレオチドが、強固なCRISPR/Cas9結合に対して最も重要であると教示している。具体的には、Jiangは、シード領域のミスマッチが「標的DNAの結合及び切断を著しく損ねるか、又は完全に破壊するのに対し、シード領域で近い相同性が、他の場所で多くのミスマッチがあっても、多くの場合、オフターゲット結合事象につながる」、すなわち、PAM-遠位8~10ヌクレオチドにおけるミスマッチを開示している。Jiang、512。同様に、Jiangは、sgRNAのシード領域と標的DNAとの間の”[p]efect相補性がCas9媒介DNA標的化及び切断に必要であるが、それに対して、非シード領域における不完全な塩基対合が、標的結合特異性に関してはるかに許容されることを教示する。同上、引用は省略。
したがって、一部の実施形態では、本開示の組成物及び/又は方法で使用されるcrRNA配列は、PAM遠位8~10ヌクレオチド内の、例えば、配列番号298~590のいずれかに対する、1つ以上のヌクレオチド置換を含む。一部の実施形態では、crRNA配列は、PAM遠位8~10ヌクレオチド内の、例えば、配列番号298~590のいずれかに対する、1つのヌクレオチド置換を含む。一部の実施形態では、crRNA配列は、PAM遠位8~10ヌクレオチド内の、例えば、配列番号298~590のいずれかに対する、2つのヌクレオチド置換を含む。一部の実施形態では、crRNA配列は、PAM遠位8~10ヌクレオチド内の、例えば、配列番号298~590のいずれかに対する、3つのヌクレオチド置換を含む。一部の実施形態では、crRNA配列は、PAM遠位8~10ヌクレオチド内の、例えば、配列番号298~590のいずれかに対する、4つのヌクレオチド置換を含む。一部の実施形態では、crRNA配列は、PAM遠位8~10ヌクレオチド内の、例えば、配列番号298~590のいずれかに対する、5つのヌクレオチド置換を含む。
したがって、一部の実施形態では、本開示の組成物及び/又は方法で使用されるcrRNA配列は、crRNA配列の最初の8の位置内の、例えば、配列番号298~590のいずれかに対する、1つ以上のヌクレオチド置換を含む。一部の実施形態では、crRNA配列は、crRNA配列の最初の8の位置内の、例えば、配列番号298~590のいずれかに対する、1つのヌクレオチド置換を含む。一部の実施形態では、crRNA配列は、crRNA配列の最初の8の位置内の、例えば、配列番号298~590のいずれかに対する、2つのヌクレオチド置換を含む。一部の実施形態では、crRNA配列は、crRNA配列の最初の8の位置内の、例えば、配列番号298~590のいずれかに対する、3つのヌクレオチド置換を含む。一部の実施形態では、crRNA配列は、crRNA配列の最初の8の位置内の、例えば、配列番号298~590のいずれかに対する、4つのヌクレオチド置換を含む。一部の実施形態では、crRNA配列は、crRNA配列の最初の8の位置内の、例えば、配列番号298~590のいずれかに対する、5つのヌクレオチド置換を含む。
同様に、一部の実施形態では、本開示の組成物及び/又は方法で使用されるcrRNA配列は、crRNA配列の最初の10の位置内の、例えば、配列番号298~590のいずれかに対する、1つ以上のヌクレオチド置換を含む。一部の実施形態では、crRNA配列は、crRNA配列の最初の10の位置内の、例えば、配列番号298~590のいずれかに対する、1つのヌクレオチド置換を含む。一部の実施形態では、crRNA配列は、crRNA配列の最初の10の位置内の、例えば、配列番号298~590のいずれかに対する、2つのヌクレオチド置換を含む。一部の実施形態では、crRNA配列は、crRNA配列の最初の10の位置内の、例えば、配列番号298~590のいずれかに対する、3つのヌクレオチド置換を含む。一部の実施形態では、crRNA配列は、crRNA配列の最初の10の位置内の、例えば、配列番号298~590のいずれかに対する、4つのヌクレオチド置換を含む。一部の実施形態では、crRNA配列は、crRNA配列の最初の10の位置内の、例えば、配列番号298~590のいずれかに対する、5つのヌクレオチド置換を含む。
更に、Jiang及びDoudnaは、crRNA標的化配列の14~17位におけるPAM遠位ヌクレオチドの塩基対合が、標的配列への結合後の切断活性に重要であると仮定している。
したがって、一部の実施形態では、本開示の組成物及び/又は方法で使用されるcrRNA配列は、crRNA配列のヌクレオチド位置1~3及び8~10内の、例えば、配列番号298~590のいずれかに対する、1つ以上のヌクレオチド置換を含む。一部の実施形態では、crRNA配列は、crRNA配列のヌクレオチド位置1~3及び8~10内の、例えば、配列番号298~590のいずれかに対する、1つのヌクレオチド置換を含む。一部の実施形態では、crRNA配列は、crRNA配列のヌクレオチド位置1~3及び8~10内の、例えば、配列番号298~590のいずれかに対する、2つのヌクレオチド置換を含む。一部の実施形態では、crRNA配列は、crRNA配列のヌクレオチド位置1~3及び8~10内の、例えば、配列番号298~590のいずれかに対する、3つのヌクレオチド置換を含む。一部の実施形態では、crRNA配列は、crRNA配列のヌクレオチド位置1~3及び8~10内の、例えば、配列番号298~590のいずれかに対する、4つのヌクレオチド置換を含む。一部の実施形態では、crRNA配列は、crRNA配列のヌクレオチド位置1~3及び8~10内の、例えば、配列番号298~590のいずれかに対する、5つのヌクレオチド置換を含む。
同様に、一部の実施形態では、本開示の組成物及び/又は方法で使用されるcrRNA配列は、crRNA配列のヌクレオチド位置1~3及び8内の、例えば、配列番号298~590のいずれかに対する、1つ以上のヌクレオチド置換を含む。一部の実施形態では、crRNA配列は、crRNA配列のヌクレオチド位置1~3及び8内の、例えば、配列番号298~590のいずれかに対する、1つのヌクレオチド置換を含む。一部の実施形態では、crRNA。一部の実施形態では、crRNA配列は、crRNA配列のヌクレオチド位置1~3及び8内の、例えば、配列番号298~590のいずれかに対する、2つのヌクレオチド置換を含む。一部の実施形態では、crRNA。一部の実施形態では、crRNA配列は、crRNA配列のヌクレオチド位置1~3及び8内の、例えば、配列番号298~590のいずれかに対する、3つのヌクレオチド置換を含む。一部の実施形態では、crRNA。一部の実施形態では、crRNA配列は、crRNA配列のヌクレオチド位置1~3及び8内の、例えば、配列番号298~590のいずれかに対する、4つのヌクレオチド置換を含む。一部の実施形態では、crRNA。
更に他の実施形態では、本開示の組成物及び/又は方法で使用されるcrRNA配列は、例えば、実験を通じて決定されるように、crRNAの配列全体を通して、例えば、配列番号298~590のいずれかに対する、1つ以上のヌクレオチド置換を含む。一部の実施形態では、本開示の組成物及び/又は方法で使用されるcrRNA配列は、例えば、実験を通じて決定されるように、crRNAの配列全体を通して、例えば、配列番号298~590のいずれかに対する、1つのヌクレオチド置換を含む。一部の実施形態では、本開示の組成物及び/又は方法で使用されるcrRNA配列は、例えば、実験を通じて決定されるように、crRNAの配列全体を通して、例えば、配列番号298~590のいずれかに対する、2つのヌクレオチド置換を含む。一部の実施形態では、本開示の組成物及び/又は方法で使用されるcrRNA配列は、例えば、実験を通じて決定されるように、crRNAの配列全体を通して、例えば、配列番号298~590のいずれかに対する、3つのヌクレオチド置換を含む。一部の実施形態では、本開示の組成物及び/又は方法で使用されるcrRNA配列は、例えば、実験を通じて決定されるように、crRNAの配列全体を通して、例えば、配列番号298~590のいずれかに対する、4つのヌクレオチド置換を含む。一部の実施形態では、本開示の組成物及び/又は方法で使用されるcrRNA配列は、例えば、実験を通じて決定されるように、crRNAの配列全体を通して、例えば、配列番号298~590のいずれかに対する、5つのヌクレオチド置換を含む。
一部の実施形態では、関節の疾患又は状態は、関節炎である。一部の実施形態では、関節炎は、変形性関節炎である。
一部の実施形態では、投与は、対象の関節内への医薬組成物の関節内注射を含む。一部の実施形態では、医薬組成物は、手術中に投与される。一部の実施形態では、医薬組成物は、手術後に投与される。一部の実施形態では、医薬組成物は、徐放性医薬組成物である。
一部の実施形態では、医薬組成物が、本明細書に説明されるように、1つ以上の核酸を集合的に含む1つ以上のウイルスベクターを含む。一部の実施形態では、1つ以上のウイルスベクターが、レトロウイルス、アデノウイルス、アデノ随伴ウイルス、レンチウイルス、及び単純ヘルペスウイルス-1から選択される組換えウイルスを含む。一部の実施形態では、1つ以上のウイルスベクターが、組換えアデノ随伴ウイルス(AAV)を含む。一部の実施形態では、組換えAAVが、血清型5(AAV5)のものである。一部の実施形態では、組換えAAVが、血清型6(AAV6)のものである。
一部の実施形態では、1つ以上のウイルスベクターが、Cas9タンパク質をコードする、1つ以上の核酸のうちの第1の核酸を含む第1のウイルスベクターと、少なくとも1つのガイドRNAをコードする、1つ以上の核酸のうちの第2の核酸を含む第2のウイルスベクターと、を含む。一部の実施形態では、1つ以上のウイルスベクターが、単一の核酸を含むウイルスベクターを含み、単一の核酸が、Cas9タンパク質及び少なくとも1つのガイドRNAをコードする。
一部の実施形態では、組成物が、1つ以上の核酸を集合的に含む1つ以上のリポソームを含む。一部の実施形態では、1つ以上の核酸が、裸の状態で存在する。
一部の実施形態では、Cas9タンパク質が、S.pyogenes Cas9ポリペプチドである。一部の実施形態では、Cas9タンパク質が、S.aureus Cas9ポリペプチドである。
変形性関節炎及び他の疾患を治療する方法
本明細書に説明される組成物及び方法は、疾患を治療するための方法で使用され得る。一実施形態では、それらは、炎症性関節障害を治療する際に使用するためのものである。これらはまた、本明細書及び以下の段落に説明される他の障害を治療する際に使用され得る。一態様では、組成物及び方法は、変形性関節炎(OA)を治療するために使用される。
一部の実施形態では、本開示は、関節の疾患又は状態の治療又は予防のための方法であって、方法が、遺伝子編集システムを導入することを含み、遺伝子編集システムが、関節機能に関連する少なくとも1つの遺伝子座を標的とする、方法を提供する。一部の実施形態では、関節疾患は、変形性関節炎である。一態様では、方法は、イヌを変形性関節炎で治療するために使用される。別の態様では、方法は、変形性関節疾患を有する哺乳動物を治療するために使用される。一部の態様では、方法は、関節疾患を患うイヌ又はウマを治療するために使用される。一部の態様では、方法は、変形性関節炎、外傷後関節炎、感染後関節炎、関節リウマチ、痛風、偽痛風、自己免疫媒介性関節炎、炎症性関節炎、炎症介在性及び免疫介在性の関節の疾患を治療するために使用される。
一部の実施形態では、方法は、関節滑膜細胞の一部分を遺伝子編集して、IL-1α、IL-1β、IL-4、IL-9、IL-10、IL-13、及びTNF-αのうちの1つ以上の発現を低減させるか、又はサイレンシングすることを更に含む。一態様では、方法は、関節滑膜細胞の一部分を遺伝子編集して、IL-1α、IL-1βのうちの1つ以上の発現を低減させるか、又はサイレンシングすることを更に含む。
一態様では、方法は、遺伝子編集を更に含み、遺伝子編集が、CRISPR法、TALE法、ジンクフィンガー法、及びそれらの組み合わせから選択される1つ以上の方法を含む。
一部の態様では、方法は、AAVベクター、レンチウイルスベクター、又はレトロウイルスベクターを使用して遺伝子編集を送達することを更に含む。好ましい実施形態では、方法は、AAV1、AAV1(Y705+731F+T492V)、AAV2(Y444+500+730F+T491V)、AAV3(Y705+731F)、AAV5、AAV5(Y436+693+719F)、AAV6、AAV6(VP3バリアントY705F/Y731F/T492V)、AAV-7m8、AAV8、AAV8(Y733F)、AAV9、AAV9(VP3バリアントY731F)、AAV10(Y733F)、及びAAV-ShH10を使用して遺伝子編集を送達することを更に含む。一部の態様では、AAVベクターが、AAV1、AAV5、AAV6、AAV6(Y705F/Y731F/T492V)、AAV8、AAV9、及びAAV9(Y731F)からなる群から選択される血清型を含む。
医薬組成物及び投与の方法
本明細書に説明される方法は、活性成分としてCRISPR遺伝子(例えば、IL-1α及び/又はIL-1β)編集複合体を含む医薬組成物の使用を含む。
投与の方法/経路に応じて、医薬剤形は、数個のタイプでもたらされる。これらは、多くの種類の液体、固体、及び半固体剤形を含む。一般的な医薬剤形としては、多くの他のものの中でも、丸薬、錠剤、又はカプセル、飲料又はシロップ、並びに植物又は食品などの天然又はハーブ形態が挙げられる。特に、薬物送達の投与の経路(ROA)は、問題の物質の剤形に依存する。液体医薬剤形は、投与又は消費を意図する薬物又は医薬品として使用される化合物の用量の液体形態である。
一実施形態では、本開示の組成物は、皮下(例えば、関節内注射)、皮膚(例えば、パッチを介して経皮的に)、及び/又はインプラントを介して対象に送達され得る。例示的な医薬剤形としては、例えば、丸薬、浸透圧送達システム、エリキシル、エマルション、ハイドロゲル、懸濁液、シロップ、カプセル、錠剤、経口溶解錠剤(ODT)、ゲルカプセル、薄膜、粘着性局所パッチ、ロリポップ、ロゼンジ、チューインガム、乾燥粉末吸入器(DPI)、気化器、ネブライザー、定量吸入器(MDI)、軟膏、経皮パッチ、皮内インプラント、皮下インプラント、及び経皮インプラントが挙げられる。
本明細書で使用される場合、「皮膚送達」又は「皮膚投与」は、医薬剤形が真皮(すなわち、表皮(皮膚を構成する)と皮下組織との間の皮膚の層)に、又はそれらを通して投与される投与の経路を指し得る。「皮下送達」は、医薬剤形が皮下組織層に対して又はその下である投与の経路を指し得る。
好適な医薬組成物を製剤化する方法は、当技術分野で公知であり、例えば、Remington:The Science and Practice of Pharmacy,21st ed.,2005、及びthe books in the series Drugs and the Pharmaceutical Sciences:a Series of Textbooks and Monographs(Dekker,N.Y.)を参照されたい。例えば、非経口、皮内、又は皮下適用に使用される溶液又は懸濁液は、注射用水、生理食塩水、固定油、ポリエチレングリコール、グリセリン、プロピレングリコール、又は他の合成溶媒などの滅菌希釈剤、ベンジルアルコール又はメチルパラベンなどの抗菌剤、アスコルビン酸又は重硫酸ナトリウムなどの抗酸化剤、エチレンジアミン四酢酸などのキレート剤、酢酸塩、クエン酸塩、リン酸塩などの緩衝剤、塩化ナトリウム又はブドウ糖などの毒性の調整のための薬剤を含み得る。pHは、塩酸又は水酸化ナトリウムなどの、酸又は塩基で調整され得る。非経口調製物は、アンプル、使い捨てシリンジ、又はガラス若しくはプラスチックで作製された複数回投与バイアルに封入され得る。
注射可能な使用に好適な医薬組成物は、滅菌注射可能な溶液又は分散液の即時調製のための滅菌水溶液(水溶性である)又は分散液及び滅菌粉末を含み得る。静脈内投与については、好適な担体としては、生理食塩水、静菌水、Cremophor EL(商標)(BASF,Parsippany,N.J.)、又はリン酸緩衝生理食塩水(PBS)が挙げられる。全ての場合において、組成物は、滅菌されなければならず、注射容易性が存在する程度に流体であるべきである。それは、製造及び保管の条件下で安定であるべきであり、細菌及び真菌などの微生物の混入作用に抗して保存されなければならない。担体は、例えば、水、エタノール、ポリオール(例えば、グリセロール、プロピレングリコール、及び液体ポリエチレングリコールなど)、並びにそれらの好適な混合物を含有する溶媒又は分散媒体であり得る。適切な流動性は、例えば、レシチンなどのコーティングの使用によって、分散の場合に必要な粒子サイズの維持によって、及び界面活性剤の使用によって維持され得る。微生物の作用の防止は、様々な抗菌剤及び抗真菌剤、例えば、パラベン、クロロブタノール、フェノール、アスコルビン酸、チメロサールなどによって達成され得る。多くの場合、組成物中に、等張剤、例えば、糖、マンニトール、ソルビトール、塩化ナトリウムなどのポリアルコールを含むことが好ましいことになる。注射可能な組成物の長期間の吸収は、吸収を遅延させる薬剤、例えば、モノステアリン酸アルミニウム及びゼラチンを組成物中に含むことによってもたらされ得る。
滅菌注射可能な溶液は、活性化合物を、上記で列挙された成分のうちの1つ又は組み合わせを用いて、適切な溶媒中に必要な量で組み込み、必要に応じて、その後に濾過滅菌されることによって調製され得る。一般に、分散剤は、塩基性分散媒体、及び上記で列挙されたものからの必要な他の成分を含有する活性化合物を滅菌ビヒクルに組み込むことによって調製される。滅菌注射可能な溶液の調製のための滅菌粉末の場合、好ましい調製方法は、真空乾燥及び凍結乾燥であり、活性成分の粉末に、その以前に滅菌濾過された溶液からの任意の追加の所望の成分を加えて得られる。
核酸であるか、又は核酸を含む治療用化合物は、DNAワクチンなどの核酸剤の投与に好適な任意の方法によって投与され得る。これらの方法としては、遺伝子銃、バイオインジェクター、及び皮膚パッチ、並びに米国特許第6,194,389号に開示される微粒子DNAワクチン技術、及び米国特許第6,168,587号に開示される粉末形態ワクチンを有する哺乳動物経皮無針ワクチン接種などの無針方法が挙げられる。加えて、鼻腔内送達が、特に、Hamajima et al.,Clin.Immunol.Immunopathol.,88(2),205-10(1998)に説明されるように可能である。リポソーム(例えば、米国特許第6,472,375号に説明される)及びマイクロカプセル化もまた、使用され得る。生分解性標的可能微粒子送達システムもまた、使用され得る(例えば、米国特許第6,471,996号に説明される)。
治療用化合物は、インプラント及びマイクロカプセル化送達システムを含む、徐放性製剤などの、身体からの急速な排除に対して治療用化合物を保護することになる担体を用いて調製され得る。コラーゲン、エチレンビニルアセテート、ポリ無水物(例えば、ポリ[1,3-ビス(カルボキシフェノキシ)プロパン-co-セバシン酸](PCPP-SA)基質、脂肪酸二量体-セバシン酸(FAD-SA)コポリマー、ポリ(ラクチド-co-グリコリド)、ポリグリコール酸、コラーゲン、ポリオールトリエステル、ポリエチレングリコール被覆リポソーム、及びポリ乳酸などの、生分解性の生体適合性のポリマーが使用され得る。そのような製剤は、標準的な技術を使用して調製されるか、又は、例えば、Alza Corporation及びNova Pharmaceuticals,Inc.から商業的に取得され得る。リポソーム懸濁液(細胞抗原に対するモノクローナル抗体を有する選択された細胞に標的化されたリポソームを含む)もまた、薬学的に許容される担体として使用され得る。これらは、例えば、米国特許第4,522,811号に説明されるように、当業者に公知の方法によって調製され得る。半固体、ゲル化、ソフトゲル、又は他の製剤(徐放性を含む)が、例えば、外科手術部位への投与が所望されるときに、使用され得る。そのような製剤を作製する方法は、当技術分野で公知であり、生分解性の生体適合性ポリマーの使用を含み得る。例えば、Sawyer et al.,Yale J Biol Med.2006 December、79(3-4):141-152を参照されたい。
医薬組成物は、容器、キット、パック、又はディスペンサーに、投与の説明書と一緒に含まれ得る。
ここで、本明細書に包含される実施形態を、以下の実施例を参照して説明する。これらの実施例は、例示のみの目的のために提供され、本明細書に包含される本開示は、決してこれらの実施例に限定されるものとして解釈されるべきではないが、むしろ、本明細書に提供される教示の結果として明らかになる、いかなる及び全ての変形例をも包含するように解釈されるべきである。
実施例1.変形性関節炎のマウスモデルにおけるCRISPR遺伝子操作によるIL-1発現を低減する。
60匹のC57Bマウスが選択され、各々15匹のマウスの4群に分布される。DMM外科的方法を使用して、マウスの各々にOAを誘導する。マウスがOAを発症すると、マウスを以下のように処理した:
第1群:IL-1α及びIL-1βを標的とするように操作されたCRISPR AAVベクターをOA関節に直接注射、IL-1タンパク質の発現をサイレンシング又は低減する。
第2群:IL-1産生に影響しない「ナンセンス」量で操作されたCRISPR AAVベクターをOA関節に直接注射、陰性対照。
第3群:IL-1Raを標的とするように操作されたCRISPR AAVベクターをOA関節に直接注射、IL-1Raタンパク質の発現をサイレンシング又は低減する。
第4群:OA関節の滅菌緩衝生理食塩水への直接注射、注射プロセスに関する対照。
マウスは、処理の前及び後に監視され、それらの移動運動及び探索的活動に対する効果を評価する。機械的感受性及び歩行の変化もまた、監視される。アロディニア及び後肢の握力もまた、監視され得る。
約8週間後、動物を殺傷し、肉眼的組織病理、及びIHCによるIL-1発現についてOA関節組織を評価する。炎症のバイオマーカー、例えば、OA関節におけるMMP-3発現もまた、評価される。
IL-1α及びIL-1βを標的とし、かつIL-1タンパク質の発現をサイレンシング又は低減するように操作されたCRISPR AAVベクターで処理された第1群マウスは、IHCによるIL-1の低減されたレベル、組織病理学による組織再生、及び3つの他の群のうちのいずれかよりも低いレベルの炎症バイオマーカーを示すことになる。第3群マウスは、他の3つの群のうちのいずれかよりも比較的高いレベルの炎症バイオマーカーを示すことになる。
実施例2.マウスIL1A及びIL1Bに対するガイド切断効率を評価する
インビトロ切断アッセイ
CRISPRガイドRNA(ホスフォロチオネート修飾されたsgRNA、表3)を、Il1aのエクソン4及びIl1bのエクソン4に対して設計した(Il1a-201ENSMUST00000028882.1及びIl1b-201ENSMUST00000028881.13、Il1aのエクソン4及びIl1bのエクソン4上の標的配列に関する表2を参照)。C57BL/6マウスゲノムDNAを使用して、PCR(Phusion High-Fidelity DNA polymerase、NEB cat#M0530S)によってIl1a及びIl1bのエクソン4を増幅する、Il1aプライマー順配列:CATTGGGAGGATGCTTAGGA(配列番号620)、Il1aプライマー逆配列:GGCTGCTTTCTCTCCAACAG(配列番号621)、Il1bプライマー順配列:AGGAAGCCTGTGTCTGGTTG(配列番号622)、Il1bプライマー逆配列:TGGCATCGTGAGATAAGCTG(配列番号623)。アンプリコンをPCR精製した(QiaQuick PCR purification kit cat#28106)。100ngの精製PCR産物、200ngの修飾ガイドRNA(Sigma Aldrich)、及び0.5ugのTrueCut Spy Cas9タンパク質V2(Invitrogen A36498)又は0.5ugのGene Snipper NLS Sau Cas9(BioVision Cat#M1281-50-1)を使用して、インビトロ切断アッセイを使用して、ガイド切断効率を決定した。Cas9の2つのタイプ、S.pyogenes Cas9及びS.aureus Cas9を、それらの編集能力について比較した。2%アガロースゲルを、切断アッセイの定性読み取りに使用した。
細胞株を編集する
CRISPRガイドRNA(ホスフォロチオネート修飾されたsgRNA、表2)を、Il1aのエクソン4及びIl1bのエクソン4に対して設計した(Il1a-201ENSMUST00000028882.1及びIl1b-201ENSMUST00000028881.13)。ガイドRNA切断効率を、Sangerシーケンシング、及びSynthego ICE(例えば、全ての目的のために参照により本明細書に組み込まれる、Inference of CRISPR Edits from Sanger Trace Data,Hsiau T,Maures T,Waite K,Yang J et al.biorxiv.2018参照)、又は編集率を計算するTIDE(全ての目的のために参照により本明細書に組み込まれる、Easy quantitative assessment of genome editing by sequence trace decomposition,Brinkman E,Chen T,Amendola M and Van Steensel B.Nucleic Acids res2014参照)ウェブツールを使用して、J774.2及びNIH3T3細胞のプールで決定した。実験はまた、S.pyogenes Cas9とS.aureus Cas9との効率を比較した。細胞を、5ugのTrueCut Spy Cas9タンパク質V2(Invitrogen A36498)又は100pmolの修飾ガイドRNA(Sigma Aldrich)を有する5ugのEnGen Sau Cas9タンパク質(NEB M0654T)を用いて、電気穿孔した。SFヌクレオフェクタ溶液及びプログラムCM139をJ774.2細胞に使用し、SGヌクレオフェクタ溶液及びプログラムEN158をNIH3T3細胞に使用した。電気穿孔の3日後に細胞ペレットを採取し、各プールからgDNAを抽出した(Qiagen,DNeasy blood and tissue kit,69506)。Il1a又はIl1bのエクソン4を、PCR(Phusion High-Fidelity DNA polymerase、NEB、cat#M0530S)によって適切なプール内で増幅した。Il1aプライマー順配列:TGGTTTCAGGAAAACCCAAG(配列番号624)、Il1aプライマー逆配列:GCAGTATGGCCAAGAAAGGA(配列番号625)、Il1bプライマー順配列:AGGAAGCCTGTGTCTGGTTG(配列番号622)、Il1bプライマー逆配列:CTGGGCAAGAACATTGGATT(配列番号626)。アンプリコンをSangerシーケンシングに供し、Synthego ICE又はTIDEウェブツールのいずれかを使用して分析して、各クローンに野生型配列が存在しないこと、及びcDNA配列にフレームシフトを結果的にもたらすインデルの存在を決定した。
Figure 2023535351000016
Figure 2023535351000017
各cRNA(例えば、表3参照)を、以下のtracrRNA配列に融合された上記のcRNA配列からなるシングルガイドRNAとして合成した(例えば、配列番号35及び36参照)。特定の実施形態では、A<>Uが、ガイドRNA活性を増加させるために使用される。
Sau Cas9:GUUAUAGUACUCUGGAAACAGAAUCUACUAAAACAAGGCAAAAUGCCGUGUUUAUCUCGUCAACUUGUUGGCGAGAUUUUU(配列番号35)
Spy Cas9:GUUAUAGAGCUAGAAAUAGCAAGUUAAAAUAAGGCUAGUCCGUUAUCAACUUGAAAAAGUGGCACCGAGUCGGUGCUUUUUU(配列番号36)
インビトロ切断アッセイ
図1Aは、0.5ugのSpy Cas9並びに200ngの修飾ガイドRNAのIl1a遺伝子に対する43~46及びIL1Bに対する47~50によって切断された、100ngのマウスDNAのアガロースゲル電気泳動分析を例示する。DNAは、ガイドRNAを使用して、cas9によって特定の部位で切断されて、未切断対照と比較してアガロースゲル上に予測可能なバンドパターンを生じさせる(いかなる特定の理論によって縛られることを望まず、sg8*に対するアガロースゲル電気泳動は、失敗した合成を示すように見える)。
図1Bは、0.5ugのSau Cas9並びに200ngの修飾ガイドRNAのIl1a遺伝子に対する51~53及びIl1Bに対する54~56によって切断された、100ngのマウスDNAのアガロースゲル電気泳動分析を例示する。DNAは、ガイドRNAを使用してCas9によって特定の部位で切断されて、未切断対照と比較してアガロースゲル上に予測可能なバンドパターンを生じさせる。
細胞株を編集する
ゲノムDNAを、編集されたプールから抽出し、Il1a又はIl1bエクソン4を、適切なプールでPCR増幅した。PCR産物をサンガーシーケンシングのために送って、次いで、TIDE又はSynthego ICEソフトウェアを使用して逆畳み込みした。Synthego ICEを使用して、Spy Cas9プールを逆畳み込みした。ソフトウェアは、ガイドRNA配列及びPAM部位に基づいて、各プール内の編集のパターンを決定し得る。それは、切断された機能性タンパク質につながり得るインフレーム欠失を引き起こした編集と、真のノックアウトにつながることになるフレームシフト変異を引き起こした編集とを区別することができる。Synthego ICEソフトウェアがSauCas9の編集を逆畳み込みすることができないため、SauCas9プールをTIDEで分析した。TIDE分析は、ガイドRNA及びPAM部位に基づいて、プール内の編集のパターンを決定することによって、ICEと同様の方式で機能する。しかしながら、真のノックアウトスコアを与えるのではなく、それは、インフレーム及びフレームシフト編集パターンの間を区別することができない編集効率スコアを与える。したがって、編集効率スコアは、タンパク質をノックアウトするガイドRNAの能力を超えて表現する可能性がある。SpyCas9は、CRISPR遺伝子編集に使用される標準タンパク質である。しかしながら、それは、3156bpであるSau Cas9と比較して、4101bpである。AAVなどの一部のウイルスをパッケージングするサイズ制限に起因して、それは、Sau Cas9及びSpyCas9の編集能力を比較して、より小さいSau Cas9が、このプロジェクト用に設計されているベクターに使用され得るか否かを確認するために決定された。
図2A~図2Dは、J774.2(「J」)及びNIH3T3(「N」)細胞におけるガイドRNAの範囲とともに使用されるSpy Cas9(図2A及び図2B)並びにSauCas9(図2C及び図2D)の編集効率を表示するグラフを例示する。編集効率は、Synthego ICE又はTIDEサンガー逆畳み込みソフトウェアを使用して決定された。図2A:J774.2及びNIH3T3のSpyCas9とともにガイドRNA43~46を使用したIl1aのノックアウト効率。Synthego ICEを使用して、サンガー配列トレースを逆畳み込みし、ノックアウト効率を決定した。図2B:J774.2及びNIH3T3のSpyCas9とともにガイドRNA47~50を使用したIl1bのノックアウト効率であり、いかなる特定の理論に縛られることを望まず、sgRNA8に関するデータは、失敗した合成を示すように見える。Synthego ICEを使用して、サンガー配列トレースを逆畳み込みし、ノックアウト効率を決定した。図2C:J774.2及びNIH3T3におけるsaCas9とともにガイドRNA51~53を使用したIl1aのノックアウト効率。TIDEを使用して、サンガー配列トレースを逆畳み込みし、編集効率を決定した。図2D:J774.2及びNIH3T3におけるSau Cas9とともにガイドRNA54~56を使用したIl1bのノックアウト効率。TIDEを使用して、サンガー配列トレースを逆畳み込みし、編集効率を決定した。
実施例3.マウス尿酸モデルにおけるCRISPR遺伝子操作によるIL-1β発現を低減する。
最適な前処理時間を決定するための経時的実験
パイロット実験を実施して、マウスを尿酸に曝露させる前に、ウイルスを有するマウスの最適な前処理時間を決定する。マウスは、GFP標識AAV5ベクターを膝関節内に注射される。次いで、ウイルス量がPCRによって定量化され、ウイルス感染の場所が、感染の3、5、及び7日後に組織学によって定量化される。IL-1bを標的とし、かつIL-1bの発現をサイレンシング又は低減するように操作されたCRISPR AAVベクターによるマウス尿酸モデルにおけるIL-1bの低減をけって得する実験では、マウスへウイルスベクターを注射するための最適なリードタイムとして、関節内のウイルスの強固な発現が得られる処理時間が選択される。
尿酸モデルにおけるlL-1b発現及び治療効果のCRISPR AAV(AAV-spCas9)ノックダウンを確認するための実験
マウスが選択され、以下の3つの群に分けられる:
第1群:IL-1bを標的とし、かつIL-1タンパク質の発現をサイレンシング又は低減するように操作されたCRISPR AAVベクター(AAV-spCas9)を注射されたマウス、
第2群:IL-1産生に影響を与えないことになる量で操作されたCRISPR AAVベクターである、「スクランブル」ガイドRNA/Cas9(AAV-spCas9)を注射されたマウス、及び
第3群:生理食塩水を注射されたマウス。
次いで、マウスは、最適な前処理時間の後に尿酸に曝露される。尿酸の注射から24時間以内に、動物を殺傷し、関節組織がサイトカイン発現について分析される(例えば、IHCによるIL-1発現について評価される)。関節組織はまた、肉眼的組織病理、及び炎症のバイオマーカーの発現についても評価され得る。
IL-1bを標的とし、かつIL-1タンパク質の発現をサイレンシング又は低減するように操作されたCRISPR AAVベクターで処理された第1群マウスは、IHCによるIL-1の低減されたレベル、及び2つの他の群のうちのいずれかよりも低いレベルの炎症バイオマーカーを示すことになる。
実施例4.マウスにおけるAAVの関節内注射の経時的試験
オスのC57BL/6マウスの関節にAAVを注射することについて経時的に評価するために、試験を実施した。
物質及び方法
試験物品の識別及び調製-eGFP AAVPrime(商標)精製アデノ随伴ウイルス粒子:GFPタグ付きAAV5GeneCopoeia(商標)、カタログ番号AB201、ロット番号GC08222K1902、1.18×1013ゲノムコピー/mL)及びAAV6(GeneCopoeia(商標)、カタログ番号AB401、ロット番号GC09242K1905、5.47×1012ゲノムコピー/mL)を我々が供給した。AAV-粒子を、ドライアイスで出荷し、受領直後に-80℃で保存した。投与直前に、AAV粒子を、10μL/膝のIA投与のために、リン酸緩衝生理食塩水(カルシウム及びマグネシウムを含まないPBS:Corning、ロット番号11419005)中で再構築した。試験物品の調製、保管、及び取り扱いに関する追加の詳細は、試験プロトコル(付録A)を参照されたい。
試験システム識別-8~10週齢のオスのC57BL/6マウス(N=30)を、Jackson Laboratory(Bar Harbor、ME)から取得した。マウスが計量され、試験0日目の登録時に約24~29グラム(平均26g)であった。動物を、群及び動物番号を記す尾の付け根の別個のマークによって識別した。無作為化後、全てのケージを、プロトコル番号、群番号、及び動物番号を適切な色コードで標識化した(付録A)。
環境及び管理-到着時に、動物を、木製チップのベッド及び吊るされた飼料及び水ボトルを有するポリカーボネートケージに1ケージ当たり3~5匹で収容した。マウスを、フィルタートップを有するシューボックスケージ(静止空気流、約70インチ2のフロア空間)又は個別に換気されたパイケージ(受動的気流、約70~75インチ2のフロア空間)のいずれかに収容した。部屋、ケージ、及び機器の衛生を含む動物ケアは、the Guide for the Care and Use of Laboratory Animals(8th Edition).National Research Council,National Academy of Sciences,Washington,DC,2011に引用されたガイドラインに適合しており、これは、参照によりその全体が全ての目的のために本明細書に組み込まれる。
試験で歩調を追う前に、動物を4日間馴化させた。試験のライブフェーズ中、主治医の獣医師が現場に居たか、又は待機していた。併用薬剤は投与しなかった。
馴化及び試験期間中、動物を、19℃~25℃の範囲の温度及び30%~70%の相対湿度の実験室環境に収容した。自動タイマーで、12時間の明るい状態及び12時間の暗い状態を提供した。動物が、Envigo Teklad8640の飼料及び新鮮な水道水を自由に摂取することを可能にした。
実験設計-試験0日目に、マウスを体重によって処理群に無作為化した。無作為化後、動物は、表4に示されるように関節内(IA)注射によって投与された。動物体重を、セクション8.5.1に説明されるように測定した。マウスを、「死体解剖標本」と題されるセクションで以下に説明されるように、3つの時点(3、5、及び7日目)で死体解剖及び組織採取のために安楽死させた。
Figure 2023535351000018
観察、測定、及び標本
体重測定-マウスを、試験0日目に、また、1、3、5、及び7日目に再び無作為化のために計量した。体重の測定値は、表6に見出され得る。
死体解剖標本-表5に示されるように、試験3、5、及び7日目にマウスを死体解剖した。
Figure 2023535351000019
死体解剖では、マウスを心臓穿刺を介して放血させ、その後、頸椎脱臼させた。左右の膝を全動物から採取した。関節包を無傷に保ちながら、皮膚及び筋肉を関節から除去した。関節を、マウス番号、採取日、及び右又は左脚のみで標識された15mLの円錐管で別々に急速冷凍した。膝関節を-80℃で冷凍して発送のために保管した。
動物の処分-動物の死体を、BBP SOPに従って処分した。
検体及び未加工データの保存-標本(右及び左膝関節)、試験データ、及び報告書を、試験中又は試験完了時に送達した。
試験の質及び完全性に対する逸脱の影響に関する声明-試験プロトコルからの逸脱は存在しなかった。
結果/結論
試験0日目に、オスのC57BL/6マウスは、GFPタグ付きAAV5のIA注射(5×10粒子、10μL)を右膝に、GFPタグ付きAAV6のIA注射(5×10粒子、10μL)を左膝に受けた。動物を、試験0、1、3、5、及び7日目に計量した。死体解剖は、試験3日目(動物1~10)、5日目(動物11~20)、及び7日目(動物21~30)に実施され、右及び左膝関節を発送のために採取した。動物の計量、投与、及び生体試料採取を含む本研究のライブ部分を成功裏に完了した。全ての動物は、試験終了まで生存した。
参考文献
Guide for the Care and Use of Laboratory Animals(8th Edition).National Research Council,National Academy of Sciences,Washington,DC,2011、これは、参照によりその全体が全ての目的のために本明細書に組み込まれる。
Figure 2023535351000020
Figure 2023535351000021
プロトコル
試験システム
動物数:33(30+3の余分)
種/株又は育種:C57BL/6
ベンダー:Jackson
到着時の年齢/体重:8~10週齢(約20グラム)
性別:オス
試験開始時の年齢/体重範囲:試験開始までに少なくとも9週間
馴化:BBP到着後少なくとも3日間馴化させる
収容:3~5匹/ケージ
Figure 2023535351000022
Figure 2023535351000023
試験物品及びビヒクル情報
製剤化されていない試験物品保管条件-GFPタグ付きAAV5(第1群):-80C、GFPタグ付きAAV6(第1群):-80℃。
ビヒクル情報-GFPタグ付きAAV5(第1群):PBS(w/o Ca及びMg)、GFPタグ付きAAV6(第1群):PBS(w/o Ca及びMg)。
試験物品製剤の説明及び計算-GFPタグ付きAAV5(第1群):PBSを使用して適切な濃度にストックを希釈する、GFPタグ付きAAV6(第1群):PBSを使用して適切な濃度にストックを希釈する。
投与製剤及びビヒクルの保管及び安定性-GFPタグ付きAAV5(第1群):注射直前に希釈する、GFPタグ付きAAV6(第1群):注射直前に希釈する。
投与後の試験物品の処分-GFPタグ付きAAV5(第1群):製剤を廃棄し、将来の試験のためにストック溶液を保持する、GFPタグ付きAAV6(第1群):製剤を廃棄し、将来の試験のためにストック溶液を保持する。
Figure 2023535351000024
死体解剖情報
殺傷スケジュール:第1群An1~10:3日目
第1群An11~20:5日目
第1群An21~30:7日目
安楽死の方法:心臓穿刺による出血で放血させ、その後、頸椎脱臼させる。
時点:時間指定なし
Figure 2023535351000025
*管をマウス番号、採取日、及び左又は右脚のみで標識付けする。試料は、それらがAAV-2又はAAV-5注射であるか否かを参照せずに試験されることになる。キーはPCR完了後のみ提供されることになる。
試料分析
組織標本-AAV注射マウス由来の後肢を瞬間凍結し、発送した。到着時に、標本を保管のために-80℃の冷凍庫に移した。
標的組織におけるGFP発現-後肢(対)を室温で解凍し、IVIS生物発光撮像システム(Lumina III、Perkin Elmer)で撮像した。GFP蛍光を、488nmにおける励起及び510nmにおける放射の測定を使用して定量化した。合計4匹のマウスを各時点で評価した(3日、5日、及び7日)。各時点で残りの6匹の動物からの組織を、リアルタイムPCRを使用してウイルス量のその後の確認のために保持した。
結果-図3に見られるように、注射された膝関節内で高レベルのGFPの発現が注射後3日目に存在した。ウイルス量は、5日目にわずかに減少し、その後、7日目まで再び上昇した。このパイロット試験における限定されたサンプルサイズにより、AAV-5及びAAV-6の挙動の間に有意差はなかった。
考察-本試験からのデータは、マウス膝関節へのCRISPR-Cas9の関節内送達のためのAAV-5又はAAV-6のいずれかの使用を支持する。両方のウイルス血清型のレベルは、5~7日に上昇し、追跡期間が2週間又は3週間まで延長された場合、更に上昇する可能性が残された。これを確認するために追加の研究が必要となるが、これまでのデータは、ベクターの注射、及び関節内のモノヨードアセテート(MIA)結晶による曝露前に少なくとも1週間の間隔が存在するべきであることを示唆するものとなる。
背景及び根拠-モノヨードアセテート(MIA)誘発性OAモデルが、2つの理由でこの研究で使用される。第1に、自然(自然発生)OAは、マウスでは極めて稀であるのに対し、MIAの注射は、結果として、比較的早く発症し、予測可能であり、かつ関節内炎症、疼痛、及び軟骨変性を含む、ヒトOA患者で見られる疾患表現型と良好な臨床相関を提供する、OAの誘発性モデルをもたらす。第2に、内側半月板(DMM)の不安定化及び前十字靱帯離断(ACLT)などの外科的モデルとは対照的に、MIAモデルは、関節包の外科的切開を伴わず、OAを有するヒト患者の関節包にはるかに関連させる。
げっ歯類におけるMIA結晶の注射は、挙動試験及び客観的遅延評価などの技術によって分析及び定量化され得るOA様病変及び機能障害を再現する。MIAは、グリセルアルデヒド-3-ホスファターゼの阻害剤であり、結果として生じる細胞解糖の改変は、最終的に、軟骨細胞を含む関節内の細胞の死を引き起こす。軟骨細胞死は、軟骨変性及びプロテオグリカン染色の改変として現れる。MIAを注射されたマウスは、通常、72時間以内に疼痛様挙動、及び注射後約4週までに軟骨の喪失を呈する。IL-1発現の増加は、ラット及びマウスにおける注射から2~3日以内に実証されている。
試験設計-マウスは、MIA又は生理食塩水ビヒクル対照のいずれかを片側のみに注射される(動物当たり1つの関節)。各グループ内では、動物の半数は、マウスIL-1ベータ遺伝子を標的とするAAV-CRISPR-Cas9ベクターで前処理され、残りの半分は、AAV-CRISPR-Cas9スクランブル対照を注射される。両群の動物は、2つの時点のうち1つの時点で試験から外される:滑液中のIL-1のレベルに対する療法の影響の評価を可能にするために48時間のより早い時点、及び軟骨破壊及び変形性関節炎の組織学的証拠に対する治療の影響の評価を可能にするために4週間のより後の時点。
方法
実験動物-この研究では、合計80匹のマウスが使用される。実験手順は、局所IACUCによってレビューされ、承認される。マウスは、マイクロアイソレーターケージに収容され、標準的な実験動物飼料を与えられ、水の自由な利用を可能にされている。
MIAモデル及びAnti-IL1療法-マウスは、試験前の7日間で馴化される。試験の初日に、マウスを、酸素中のイソフルランの吸入混合物で麻酔する。外科手術面の麻酔が確認されると、右後肢を切り取り、外科用消毒液を用いて皮膚を擦り洗いする。40匹のマウス(処理された)は、IL-1を標的とするAAV-CRISPR-Cas9ベクターの関節内注射を受け、残りの40匹の動物(対照)は、AAV-CRISPR-Cas9スクランブル対照を関節内注射される。7日後、各群の動物の半数がMIAを同じ関節に注射され、半数が生理食塩水ビヒクルを注射される。これは、4つの試験群の確立につながる:
第1群:処理された-MIA(20匹のマウス)
第2群:対照-MIA(20匹のマウス)
第3群:処理された-ビヒクル(20匹のマウス)
第4群:対照-ビヒクル(20匹のマウス)
1群当たり10匹のマウスを、膝関節のIL-1レベルを記録するために、MIA曝露の48時間後に安楽死させる。残りの動物は、疼痛挙動(von Frey試験を含む挙動試験)、跛行(四肢使用)、関節腫脹(キャリパー測定)、及び関節病理(病理組織学)に対する療法の効果を評価するために、4週間収容されることになる。
安楽死及び組織採取-マウスは、放血、その後の頸椎脱臼によって殺傷される。関節は、開腹され、IL-1測定のために洗浄される(48時間群)か、又は脱石灰組織病理のために10%のホルマリン中で浸漬固定される(4週間群)。
実施例5.マウスにおけるMSU結晶誘発性関節炎のAAV-6及びAAV-5媒介CRISPR治療の有効性
導入及び目的
これらの研究の目的は、尿酸一ナトリウム(MSU)結晶誘発性のインターロイキン1J3(IL-1J3)の放出によって誘発される炎症を阻害する化合物/タンパク質を識別することである。これは、様々なタイプの抗炎症剤、特に、IL-1又はIL1R1を遮断するインターロイキン受容体拮抗薬又は抗体のようなIL-1経路遮断薬の抗炎症活性を識別する、単純なプレスクリーニングである(Torres R,et al.Hyperalgesia,synovitis and multiple biomarkers of inflammation are suppressed by interleukin1 inhibition in a novel animal model of gouty arthritis.Ann Rheym Dis.2009;68(10):1602-1608、これは、全ての目的のためにその全体が参照により本明細書に組み込まれる)。痛風は、炎症性関節炎の最も一般的な形態であり、世界中で有病率が増加している(Roddy E and Doherty M.Epidemiology of Gout.Arthritis Research&Therapy.2010;12(6):223、これは、全ての目的のためにその全体が参照により本明細書に組み込まれる)。痛風関節炎は、関節内及び関節周囲の血清尿酸濃度の上昇及び尿酸一ナトリウム結晶(MSU)の沈着によって特徴付けられ、腫脹した関節及び重度の疼痛につながる(Sabina EP,Chandel S,and Rasool MK.Inhibition of monosodium urate crystal-induced inflammation by withaferin A.J Pharm Pharmaceut Sci.2008;11(4):46-55、これは、全ての目的のためにその全体が参照により本明細書に組み込まれる)。現在の治療としては、非ステロイド性抗炎症薬(NSAID)、ステロイド、又はコルヒチンが挙げられる。一部の患者について、これらの治療は、痛風の治療に有効ではないか、又は有害な副作用を有する可能性がある(Sabina,2008;Getting SJ,et al.Activation of melanocortin type3 receptor as a molecular mechanism for adrenocorticotropic hormone efficacy in gouty arthritis.Arthritis&Rheumatism.2002;46(10):2765-2775、これは、全ての目的のためにその全体が参照により本明細書に組み込まれる)。MSU誘発性炎症モデルは、全身性関節炎及びより複雑なIL-1駆動性疾患などの、より複雑な疾患プロセスで活性を有し得る化合物を識別するための、良好で単純なスクリーニングツールを提供する。
マウスにおける尿酸一ナトリウム(MSU)結晶誘発性炎症のアデノ随伴ウイルス(AAV)媒介CRISPR療法の有効性を評価するために試験を実施した。試験0日目、オスのC57BL/6マウスは、プラセボ対照(希釈剤、リン酸緩衝生理食塩水[PBS])、AAV-6の2つのバリアントの混合物(一方はガイドRNA1を担持し、他方はガイドRNA2を担持する、5×109ウイルスゲノム[vg]コピー/mL)、AAV-5の2つのバリアントの混合物(ガイド1+ガイド2、5×109vg/mL)、スクランブルAAV-6対照(非標的化ガイドRNAを担持する、1×1010vg/mL)、又はスクランブルAAV-5対照(1×1010vg/mL)の単一(1×)関節内(IA)注射を右膝に投与された。試験7日目、マウスは、MSU結晶(25mg/mL:10uLのPBS中250μg)を右膝(治療と同じ関節)に注射された。マウスを、試験7日目のMSU注射の約6時間後に死体解剖のために安楽死させた。有効性評価は、動物の体重、von Frey検査、及び膝キャリパーの測定値に基づいた。
Figure 2023535351000026
AAV-6(ガイド1+2:5×109vg/ガイド/膝)でIA処理されたマウス(0日目に1回)は、AAV-5スクランブルベクターをIA投与されたマウスと比較して、7日目にMSU注射後6時間で、von Frey試験によって測定された関連痛の統計的に有意な低減(p=0.025)を示し、AAV-6スクランブルベクター及びPBS対照群(それぞれ、p=0.051及びp=0.075)と比較してほぼ有意である結果を示した。von Frey評価に対する曲線下面積(AUC)計算は、群間で統計的に異なっていなかった。動物の体重増加及び膝の腫脹は、群間で統計的に異なっていなかった(表7)。全ての動物は、試験終了まで生存した。
Figure 2023535351000027
値は、群平均及び標準誤差(SE)を表す。
PBS=リン酸緩衝生理食塩水対照、AAV=アデノ随伴ウイルス、AUC=曲線下面積
*p<0.05 ANOVA(テューキーの事後検定)対AAV-6ガイド1
†p<0.05 ANOVA(テューキーの事後検定)対PBS
‡p<0.05 ANOVA(テューキーの事後検定)対AAV-5スクランブルベクター
§p<0.05 ANOVA(テューキーの事後検定)対AAV-5ガイド1
臨床転帰の概要-経時的に群間で有意差は観察されなかった。ウイルス注射がビヒクル群に見られるものよりも大きい応答を誘発した臨床的証拠はない。ウイルス注射が関節腫脹に対するMSUの効果を改変したという臨床的証拠はない。MSU誘発性炎症におけるIL-1の具体的な役割は不明であり、そのため、臨床効果の欠如は、予想外ではない可能性がある。
qPCRの概要-qPCRデータは、AAV-6又はAAV-5を用いたCRISPR編集が、IL-1ベータmRNA発現を正常レベルに復元するのに有効であることを裏付ける。統計的有意性は、試料サイズを考慮すると実証することが困難である。この効果の確認は、滑膜組織のIHC分析を通して得られ得る。
規制遵守
本試験は、試験施設の標準業務手順書(SOP)、世界保健機関の基礎生物医学研究における品質管理ガイドライン、並びにUSDA Animal Welfare Act9 CFR Parts1-3.Federal Register39129,July22,1993を含む全ての州及び連邦規制を遵守して実施された。
施設内の動物のケア及び使用
本試験は、The Guide for the Care&Use of Laboratory Animals(8thEdition)に従って実施された。本試験で使用した動物について、許容可能な代替的な試験システムが識別されなかった。
物質及び方法
試験物品の識別及び調製
AAVベクターを、凍結アリコート中のウイルス粒子懸濁液(>5×1012ウイルスゲノム[vg]コピー/mL)として予め製剤化した。アリコートを-80℃で保管し、使用直前に希釈剤(滅菌濾過PBS[Corning、ロット番号01420007])中で再構築した。標準的なバイオセーフティレベル2(BSL-2)の取り扱いが、注射前にAAVベクターを取り扱う人員によって使用された。AAVスクランブル対照を滅菌PBS中で調製して、IA注射用の1×1012vg/mLを10μL/膝で含有するワーキングストックを形成して、1×1010vgのスクランブル対照を膝関節に送達した。活性AAVベクターを、2つの活性AAV-5又はAAV-6構築物の各々を滅菌PBSと均等に混合して、2つのガイドの各々に対して5×1011vg/mLを含有するワーキングストックを形成することによって調製した。活性AAV製剤を、10μL/膝でIA注射し、5×10vgの2つのガイドの各々を膝関節に送達した。試験物品の調製、保管、及び取り扱いに関する更なる詳細は、試験プロトコル(付録B)を参照されたい。
AAVベクターを以下のように識別した:
Figure 2023535351000028
尿酸一ナトリウム(MSU)結晶を、Invivogen(カタログ番号Tlrl-25-MSU、ロット番号MSU-42-01)から取得した。MSU結晶を、プラスチック管内でPBS(Ca又はMgなし:Corning、カタログ番号21-031-CV、ロット番号31719003)中、25mg/mLで調製し、約1分間ボルテックスし、約15~20分間超音波処理し、その後、ピペット操作及び使用前にボルテックスした。
Figure 2023535351000029
8~10週齢のオスのC57BL/6マウス(N=70+4の余分)を、Jackson Laboratory(Bar Harbor、ME)から取得した。マウスが計量され、試験-1日目の登録時に約20~29グラム(平均25g)であった。
動物を、動物番号を記す尾の付け根の色コード付きドットによって識別した。登録後、全てのケージを、プロトコル番号、群番号、及び動物番号で標識化した。
環境及び管理
到着時に、動物を、トウモロコシの穂軸のベッド及び吊るされた飼料及び水ボトルを有するポリカーボネートケージに1ケージ当たり3~5匹で収容した。マウスを、個別に換気されたパイケージ(受動的気流、約0.045~0.048m2のフロア空間)に収容した。部屋、ケージ、及び機器の衛生を含む動物ケアは、the Guide for the Care and Use of Laboratory Animals(Guide,2011)及び適用可能なBBP SOPに引用されたガイドラインに適合した。
試験で歩調を追う前に、動物を9日間馴化させた。試験のライブフェーズ中、主治医の獣医師が現場に居たか、又は待機していた。併用薬剤は投与しなかった。
馴化及び試験期間中、動物を、19℃~25℃の範囲の温度及び30%~70%の相対湿度の実験室環境に収容した。自動タイマーで、12時間の明るい状態及び12時間の暗い状態を提供した。動物が、Envigo Teklad8640の飼料及び新鮮な水道水を自由に摂取することを可能にした。
試験設計
試験-1日目、動物を体重によって治療群に無作為化し、膝の毛を剃り、ベースラインの膝キャリパー測定を行った。試験0日目、動物に、表8に示されるように治療薬を投与した(右膝へのIA)。試験7日目、動物に、右膝(治療と同じ膝)へのMSU結晶(合計で10μL、250μgのMSU)のIA注射を行った。体重測定を、説明されたように行った。関連通を、説明されるように、5つの時点でvon Frey試験によって測定した。右膝のキャリパー測定を、説明されるように、5つの時点で行った。動物を、説明されるように、7日目の最終挙動試験後に死体解剖のために安楽死させた。
Figure 2023535351000030
疾患誘発
MSU結晶を、滅菌PBS中、25mg/mLの濃度で調製した。結晶を可溶化して、使用前に注射調製物を慎重に混合した。10uLのMSU結晶溶液を右膝関節に注射した。
Figure 2023535351000031
体重測定及びライブフェーズサンプリング
マウスを、試験-1日目(注射前)に無作為化のために計量し、体重を試験2及び6日目に再び測定した。動物の体重の測定値は、表9に見出され得る。
Von Frey法
Von Frey分析を、5つの時点、ベースライン(-1日目)、投与後6時間(0日目)、投与後24時間(1日目)、MSU注射前(0時間、7日目)、及びMSU注射後6時間(7日目)で、右後足に対して実施した。群を、von Frey試験中に研究者に対して盲検化した。
von Frey法は、足への較正されたフィラメント(Bioseb、Vitrolles、France)の適用に対する動物の応答に基づいて、機械的アロディニア(通常は疼痛を誘発しない刺激に起因する疼痛)を評価する。フィラメントは、ミリグラム×10の力のlog10を表す数によって識別される。動物は、ベースライン評価の前に3回(45~60分)、試験ラックに馴化される。試験するとき、von Freyの毛を後足の表面上に置き、毛が顕著に曲がるまで滑らかに押し、毛は、6秒間、後足に押し付けられる。応答は、0(応答なし)又は1(応答)のいずれかとして記録される。応答は、後足を毛から離れるように持ち上げる、脚を離して揺らす、毛から離れて歩くなどとして定義される。開始毛は、3.22であり、動物が応答した場合、試験器が2.83に下降し、3.22の毛に応答がない場合、試験器が3.61に上昇し、試験器は、応答に基づいて毛を試験し続け、必要に応じて上下に動く。毛の増分は、以下のとおりである。1.65、2.36、2.44、2.83、3.22、3.61、3.84、4.08、4.17。各足は、5回試験され、最終フィラメントに到達するまで毛の間で上下に動く。データがスプレッドシートに入力され、応答速度を足の引き出し閾値に変換するために使用される。試験の結果は、式10(x+yz)/10000を使用して、グラム単位で絶対閾値(50%応答速度)に変換され、式中、xは、最終試験されたフィラメントの対数単位値に等しく、yは、小さい試料に対するDixonの昇降法(Dixon,1965)からの応答パターンの表形式値に等しく、zは、フィラメント値間の平均間隔に等しい。かかとがより高い信頼性、及び感度応答を示す傾向があるため、試験は、後肢の後部分で行われる。試験器は、過剰反応又は凍結に関して動物を監視し、その場合、動物は、穏やかになるまで単独で放置される。Von Freyデータは、表10に見出され得る。
キャリパー法
右膝のキャリパー測定を、5つの時点、ベースライン(-1日目)、投与後6時間(0日目)、投与後24時間(1日目)、MSU注射前(0時間、7日目)、及びMSU注射後6時間(7日目)で、右後足に対して実施した。膝キャリパー測定を、ばね式マイクロメーターキャリパー(Mitutuyo)を使用して行った。膝キャリパー測定値は、表11に見出され得る。
瀕死又は死んだ動物
動物が死んだ場合、試料は採取されなかった。安楽死させる必要のある動物については、理由にかかわらず、試料を、それらが死体解剖される際に採取した(死体解剖情報セクション参照)。健康評価中の動物は、SC流体、並びにケージの底部にハイドロゲル及び飼料を与えられ得る。
Figure 2023535351000046
Figure 2023535351000047
Figure 2023535351000048
Figure 2023535351000049
Figure 2023535351000050
Figure 2023535351000051
Figure 2023535351000052
Figure 2023535351000053
Figure 2023535351000054
死体解剖情報
動物を、試験7日目(MSU後約6時間)の最終挙動試験後に死体解剖した。死体解剖では、動物を、心臓穿刺により放血させ、組織採取のために頸椎脱臼によって安楽死させた。全血を血清(≧200μL/マウス)用に処理し、これを、試験スポンサーへの発送のために-80℃で凍結保管した。全ての動物から右(注射された)及び左(正常)の膝を採取した(膝関節を無傷に保ちながら、皮膚、筋肉、及び足を除去した)。関節を、スポンサーへの発送のために15mLの円錐管内で直線状に急速冷凍した。
Figure 2023535351000055
統計分析
データをMicrosoft Excelに入力し、各群の平均値及び標準誤差(SE)を決定した。群を、一元配置分散分析(ANOVA)又は反復測定(RM)ANOVAを使用して、テューキーの事後検定と比較した。ANOVAを、Prism v8.0.2ソフトウェア(GraphPad)を使用して実施した。示唆されない限り、BBPは、未加工(非変換)のデータのみに対して統計分析を実施する。統計検定は、データの正常性及び分散の均質性に関して特定の仮定を行い、検定がこれらの仮定の違反を結果的にもたらした場合、更なる分析が必要とされ得る。全ての検定の有意性を、p<0.050に設定し、p値を小数点第3位まで四捨五入した。
AAV調製
注射用ウイルスを調製するための標準業務手順書
各構築物に対して、5×10^11vg/mlを含有するワーキングストックを作成する(ガイド1、ガイド2)。等価性について、スクランブル対照群は、合計1×10^10コピーのスクランブルベクターを注射されることを必要とすることに留意されたい。希釈剤(PBS)は、ビヒクル対照群で使用されることになる。
Figure 2023535351000056
手順
第1群:AAV-6スクランブル対照-400マイクロリットルの滅菌濾過されたCa及びMg非含有PBSを滅菌Eppendorf管に等分する。100マイクロリットル(5×10^11vgに相当)のストックAA06-CCPCTR01-AD01-200を加える。これは、結果として、1×10^12vg/mlのAAV-5スクランブル対照を含有する0.5mlの体積のワーキングストックをもたらす。膝関節への10マイクロリットルのこの溶液の注射は、1×10^10vgのAAV-6スクランブル対照を送達する。
第2群:活性AAV-6ガイド1+2-800マイクロリットルの滅菌濾過されたCa及びMg非含有PBSを滅菌Eppendorf管に等分する。100マイクロリットル(5×10^11vgに相当)の2つの活性AAV-6構築物の各々を追加する-これは、100マイクロリットル(5×10^11vgに相当)のAA06-MCP001682-AD01-2-200-a、及び100マイクロリットル(5×10^11vgに相当)のストックAA06-MCP001682-AD01-2-200-bを意味する。これは、結果として、5×10^11vg/mlの2つのガイドの各々を含有する1mlの体積のワーキングストックをもたらす。膝関節への10マイクロリットルのこの溶液の注射は、2つのAAV-6ガイドの各々について5×10^9vgを送達する。
第3群:PBS-ウイルスストックを希釈するために使用される、滅菌濾過されたCa及びMg非含有PBSは、本試験のビヒクル対照として提供された。これを、膝関節当たり10マイクロリットルで投与した。
第4群:AAV-5スクランブル対照-400マイクロリットルの滅菌濾過されたCa及びMg非含有PBSを滅菌Eppendorf管に等分する。100マイクロリットル(5×10^11vgに相当)のストックAA05-CCPCTR01-AD01-200を加える。これは、結果として、1×10^12vg/mlのAAV-5スクランブル対照を含有する0.5mlの体積のワーキングストックをもたらす。膝関節への10マイクロリットルのこの溶液の注射は、1×10^10vgのAAV-5スクランブル対照を送達した。
第5群:活性AAV-6ガイド1+2-800マイクロリットルの滅菌濾過されたCa及びMg非含有PBSを滅菌Eppendorf管に等分する。100マイクロリットル(5×10^11vgに相当)の2つの活性AAV-6構築物の各々を追加する-これは、100マイクロリットル(5×10^11vgに相当)のAA05-MCP001682-AD01-2-200-a、及び100マイクロリットル(5×10^11vgに相当)のストックAA05-MCP001682-AD01-2-200-bを意味する。これは、結果として、5×10^11vg/mlの2つのガイドの各々を含有する1mlの体積のワーキングストックをもたらす。膝関節への10マイクロリットルのこの溶液の注射は、2つのAAV-6ガイドの各々について5×10^9vgを送達した。
qPCR
瞬間凍結された滑膜組織を、塊状(遠位大腿骨及び近位脛骨を含む)に切除し、RLT緩衝液中に配置した。Cyrolys Evolution組織ホモジナイザー(「HARD」プログラムサイクル)を使用してホモジナイズされた。RNAは、RNeasy又はRNeasy Plusキット、その後、QIAshredder(QIAGEN製)を使用して抽出された。RNAは、Nanonstringを使用して定量化された。cDNAが逆転写され、qPCRが、IL-1ベータ、ベータ-アクチン、及びRPL13に対するマウス特異的プライマーを使用して実施された。
結果
図6に示されるように、PBS対照マウスは、試験の過程で4.3%(1.1g)の平均体重増加を有した。体重増加は、群間で統計的に異なっていなかった(表7、表9)。
図7Aに示されるように、全群における膝キャリパー測定値は、試験0日目の投与後6時間でピークに達し、投与後24時間でベースラインに戻り、次いで、試験7日目のMSU後6時間で再びピークに達した。ベースラインからの膝キャリパーの変化は、経時的に群間で統計的に異なっていなかった(表11)。図7Bに示されるように、-1~7日目の膝キャリパーの変化のAUCは、群間で統計的に異なっていなかった(表7、表11)。
図8Aに示されるように、von Frey絶対閾値は、試験0日目のIA投与後、全ての群でわずかに減少し、次いで、MSUのIA注射後に急激に減少する前に、試験7日目のベースラインに向かう傾向を示した。AAVスクランブルベクター対照群とPBS対照群との間に経時的な統計的差異は存在しなかった。AAV-6で処理されたマウス(ガイド1+2)は、対照群と比較して、7日目のMSU後6時間増加したvon Frey絶対閾値を有し、この時点におけるvon Frey絶対閾値の増加は、AAV-6スクランブルベクター及びPBS対照群と比較して統計的有意性にほぼ達し(それぞれ、p=0.051及びp=0.075)、AAV-5スクランブルベクター対照群と比較して統計的に有意であった(p=0.025)。AAV-5で処理されたマウス(ガイド1+2)は、経時的に対照群と統計的に異ならなかったvon Frey絶対閾値を有した(表10)。図8Bに示されるように、-1~7日目のvon Frey絶対閾値のAUCは、群間で統計的に異なっていなかった(表7、表10)。
図10に示されるように、滑膜組織中のマウスIL-1βの免疫組織化学データは、CRISPR処理動物における低減されたIL-1β発現を示した。(A)PBSで前処理されたMSU注射された動物では、IL-1βの強固な発現(褐色染色)が存在する。この効果は、CRISPR処理動物(パネルC)には見られない。CRISPR処理された動物におけるIL-1β(褐色染色)の非存在は、陰性抗体対照(パネルB及びD)に類似している。全ての画像は、10×オリジナル倍率である。
考察及び結論
AAV-6(ガイド1+2:5×10vg/ガイド/膝)でIA処理されたマウス(0日目に1回)は、AAV-5スクランブルベクターをIA投与されたマウスと比較して、7日目にMSU注射後6時間で、von Frey試験によって測定された関連痛の統計的に有意な低減(p=0.025)を示し、AAV-6スクランブルベクター及びPBS対照群(それぞれ、p=0.051及びp=0.075)と比較してほぼ有意である結果を示した。von Frey評価に対するAUC計算は、群間で統計的に異なっていなかった。動物の体重増加及び膝の腫脹は、群間で統計的に異なっていなかった。全ての動物は、試験終了まで生存した。
実施例6.ガイドRNA設計
ヒトIL-1α及びIL-1βを標的とするガイドRNA(表14)を、以下の手順に従って設計した:
1.適切なゲノムアセンブリ及び遺伝子モデルを識別する(ツール:Ensemble、UCSC Genome Browser)、
2.標的化ウィンドウ外にマッピングする主要な機能ドメインを識別する(ツール:Ensemble、Literature)、
3.主要なエクソンにわたる全ての可能性のあるガイドRNAのリストを生成する(ツール:Ensemble、UCSC、InDelphi)、
4.ML予測されたフレームシフトスコアに基づいてガイドをランク付けし、下位のガイドを排除する、
5.<5bpのガイドを、イントロン:エクソン境界から、6×T以上のホモポリヌクレオチド経路とともに除外する、
6.各ガイドのオンターゲット(Doench2016)及びオフターゲット(Hsu2013)の指標を決定する(ツール:UCSC、Deskgen)、
7.下位のオン及びオフターゲットスコアを有するガイドをフィルタ除外して、最終リストを生成する、
8.フレームシフトインデックスに基づいてランク付けする。
ネコ、イヌ、又はウマIL-1α及びIL-1βを標的とするガイドRNA(表15)を、以下の手順に従って設計した:
1.適切なゲノムアセンブリ及び遺伝子モデルを識別する(ツール:Ensemble、UCSC Genome Browser)
2.標的化ウィンドウ外にマッピングする主要な機能ドメインを識別する(ツール:Ensemble、Literature)
3.適切なエクソン及び関連する隣接イントロン配列からコーディング配列を取得する(ツール:Ensemble.APE)
4.主要なエクソンにわたる全ての可能性のあるガイドRNAのリストを生成する(ツール:Ensemble、InDelphi)
5.ML予測されたフレームシフトスコアに基づいてガイドをランク付けし、下位のガイドを排除する
6.<5bpのガイドを、イントロン:エクソン境界から、6×T以上のホモポリヌクレオチド経路とともに除外する
7.各ガイドに対するオフターゲット指標を決定する(ツール:Cas Off-Finder、Excel)
8.下位のオフターゲットスコアを有するガイドをフィルタ除外して、最終リストを生成する
9.フレームシフトインデックスに基づいてランク付けする。
考慮される全ての種の遺伝子転写情報が、表16に含まれる。
Figure 2023535351000057
Figure 2023535351000058
Figure 2023535351000059
Figure 2023535351000060
実施例7.マウスIL-1βの免疫組織化学
免疫組織化学をマウス滑膜組織に対して実施して、以下のプロトコルに従ってIL-1βを検出した:
試薬及び調製物
1.0.5%(v/v)Tween-20を有する10×PBS
2.滅菌PBS
3.IHC緩衝液
4.一次抗体(ヤギ抗マウスIL-1、AF-401-NA、R&D Systems,Inc.)を、滅菌PBS中で0.2mg/mlの最終濃度に再構築した。
a.+4Cにおける短期保管
b.-20~-70Cにおける長期保管
5.対照抗体(正常なヤギIgG、AB-108-C、R&D Systems Inc.)を、滅菌PBS中で1mg/mlの最終濃度に再構築する。
a.+4Cにおける短期保管
b.-20~-70Cにおける長期保管
6.二次抗体(HRPコンジュゲートロバ抗ヤギIgG、ab6885、Abcam)が再構築産物としてもたらされる
a.+4Cにおける短期保管
b.-20~-70Cにおける長期保管
7.ペルオキシダーゼブロック(BLOXALL試薬、Vector Laboratories)
8.2.5%(v/v)に希釈された正常ウマ血清(Impress Polymer Kit、Vector Laboratories)
9.DAB色素原
方法
抗原の回収を1時間(手動又は自動、ユーザ選好)実施し、次いで、試料を短期保管のためにPBSに移した。ペルオキシダーゼブロックを室温で10分間実施し、その後、試料をIHC緩衝液中で5分間洗浄した。試料を、対照ウマ血清を用いて室温で60分間ブロックし、一次抗体(1×PBS-Tween中で1:100又は1:200に希釈された)に室温で2時間曝露した。試料をIHC緩衝液中で2回、5分間洗浄した(各洗浄)。次いで、試料を二次抗体(1×PBS-Tween中で1:500に希釈された)に1時間曝露し、IHC緩衝液中で2回、5分間洗浄した(各洗浄)。検出は、DAB色素原を用いて30秒間実施された。対比染色をMayerのヘマトキシリン(6分)で実施し、試料を等級分けされたアルコールシリーズを通してキシレンに戻した。DPX封入剤を適用し、カバースリップを取り付けた。
図10に示されるように、滑膜組織中のマウスIL-1βの免疫組織化学データは、CRISPR処理動物における低減されたIL-1β発現を示した。(A)PBSで前処理されたMSU注射された動物では、IL-1βの強固な発現(褐色染色)が存在する。この効果は、CRISPR処理動物(パネルC)には見られない。CRISPR処理された動物におけるIL-1β(褐色染色)の非存在は、陰性抗体対照(パネルB及びD)に類似している。全ての画像は、10×オリジナル倍率である。(A)及び(B)は、同じ動物の同じ関節から採取された隣接断片であり、(A)は、IL-1ベータに特異的に標識された組織を示し、(B)は、陰性(同位体)対照抗体で標識された組織を示す。染色の差異は、この動物においてPBSで前処理されたMSU注射された動物(例えば、PBSで前処理され、次いで、MSU結晶で曝露された陽性対照動物)における、実証可能なIL-1ベータ発現を反映する。(C)及び(D)は、同様に隣接断片であるが、MSU注射前にCRISPR編集ウイルスで前処理された動物由来のものである。(C)IL-1抗体で処理された切片にはIL-1ベータに対する明らかな染色は存在せず、(D)陰性(同位体)対照抗体で処理された切片に同じ陰性パターンが見られる。いかなる特定の理論に縛られることを望まず、これは、CRISPR処理された動物の滑膜に検出可能なIL-1ベータ発現が存在しないことを確認する。
実施例8.イヌ及びヒトインターロイキン-1アルファ(IL-1α)及びインターロイキン-1ベータ(IL-1β)に対するCRISPR/Cas9 RNAガイドの設計及び検証。
可能性のあるcrRNA配列を、ヒト及びイヌのインターロイキン-1アルファ(IL-1α)及びインターロイキン-1ベータ(IL-1β)遺伝子の様々なエクソンに対して識別した。図13A~図13Dは、ヒトIL-1α遺伝子のエクソン2~7から識別されたcrRNA配列のランク付けされたリストを示す。図14A~図14Eは、ヒトIL-1β遺伝子のエクソン2~7から識別されたcrRNA配列のランク付けされたリストを示す。図15A~図15Cは、イヌIL-1β遺伝子のエクソン3~5から識別されたcrRNA配列を示す。図16A及び図16Bは、イヌIL-1α遺伝子のエクソン3~5から識別されたcrRNA配列を示す。
次いで、公的にアクセス可能なゲノム(ヒト、hg38、イヌ、CanFam3.1)、折り畳み遺伝子モデル(併合Ensembl/Havana)、組織特異的エクソン発現(gtexportal.org)、及び様々なgRNAモデルを使用して、イヌ及びヒトインターロイキン-1アルファ(IL-1α)及びインターロイキン-1ベータ(IL-1β)を標的とする、遺伝子当たり2~5個の個別のcrRNA配列を選択した。以下のgRNA設計規則を適用した:
1.gRNA標的領域は、コード配列(CDS)の最初の5~50%に限定された。
2.シングルgRNAを、Azimuth2.0モデル(10.1038/nbt.3437)を使用する最大オンターゲット編集、及びCutting Frequencing Determination(CFD)(10.1038/nbt.3437)を使用する最小オフターゲット編集、及びHsu et al.からの特異性スコア(10.1038/nbt.2647)に従ってランク付けした。
3.inDelphi(10.1038/s41586-018-0686-x)によって予測されるように、高フレームシフト頻度(>75%)及び均一なDNA修復結果(>0.48)を有する高ランクのsgRNAを、インビトロ合成のために選択した。
この選択基準を使用して、それぞれの標的遺伝子の異なるエクソンを標的とするcrRNAガイド配列を、更なる調査のために選択した。具体的に、図17Aに示されるように、ヒトIL-1α遺伝子のsg235(配列番号301)及びsg236(配列番号309)標的エクソン3及び4を選択した。同様に、図17Bに示されるように、ヒトIL-1β遺伝子のエクソン3、4、及び5を標的とする、sg237(配列番号462)、sg238(配列番号391)、sg248(配列番号393)、sg249(配列番号388)、及びsg250(配列番号389)を選択した。図17Cに示されるように、イヌIL-1α遺伝子のエクソン3、4、及び5を標的とするsg239(配列番号552)、sg240(配列番号554)、sg251(配列番号578)、及びsg252(配列番号579)を選択した。同様に、図17Dに示されるように、イヌIL-1β遺伝子のエクソン3及び4を標的とするsg241(配列番号498)及びsg242(配列番号506)を選択した。
次いで、選択されたcrRNAガイド配列を足場配列に融合するシングルガイドRNA(sgRNA)を、それらの安定性を増加させ、それらの細胞免疫原性を減少させるように設計された足場修飾を用いて合成した(Synthego)。遺伝子型決定のためのプライマーは、標的部位から少なくとも200bpとなり、<1.5kbのPCRアンプリコンを生成するように設計され、合成された(Merck)。
以下の数量を4D-nucleofector(Lonza、カタログAAF-1002B及びAAF-1002X)並びにヌクレオキュベットストリップを使用した単一の電気穿孔ベースのトランスフェクションに使用した。80pmolの合成されたsgRNAを、室温で少なくとも10分間、4μgのCas9ヌクレアーゼで事前複合体化した。300~400Kの解離細胞を、20μlの補充されたP3ヌクレオフェクション溶液に再懸濁し、Cas9 RNP複合体を添加する前にPBSで洗浄した。次いで、これらの細胞をヌクレオキュベットウェルに移し、パルスコードER-100を使用して電気穿孔した。電気穿孔の直後に、ヌクレオキュベットを、細胞が電圧から回復するために、37℃/5%のCO2インキュベーターに10分間置いた。その後、80μlの成長培地をヌクレオキュベットウェルに追加し、細胞を、予め温められた成長培地を有する6つのウェルディッシュに移した。
電気穿孔の2日後~11日後の間、DNeasy Blood&Tissueキット(Qiagen、カタログ69506)を使用して50~200K細胞からゲノムDNAを抽出した。シングルgRNA標的(及びオフターゲット)領域を、PCRによって増幅した。
PCR産物を、ゲル電気泳動によってサイズ検証し、QIAquick PCR精製キット(Qiagen、カタログ28106)を使用して精製し、Source BioScienceにおけるSangerシーケンシングのために提出した。Sangerトレース(ab1)を、ICEバージョン1.2(URL github.com/synthego-open/iceにおいてオンラインで見つかる)を使用して逆畳み込みし、CRISPR編集を推測した。加えて、選択されたプローブを使用した遺伝子編集の機械学習予測を、inDelphiを使用して生成した。加えて、予測されたオフターゲット部位を、直接シーケンシングを通じて分析して、gRNAがオフターゲット編集を容易にするか否かを検証した。
選択されたガイド配列を使用する遺伝子編集の経験的実験及び機械学習予測の結果が、図17に示される。
実施例9.-イヌ及びヒトインターロイキン-1アルファ(IL-1α)及びインターロイキン-1ベータ(IL-1β)放出に対する選択されたCRISPR/Cas9 RNAガイドの効果。
実施例8からの最高のノックアウト(KO)スコア(すなわち、最高のフレームシフト頻度)を有するgRNAを使用して、二重IL-1α/IL-1βノックアウト(KO)細胞を生成した。具体的には、ヒト軟骨細胞を編集して、crRNA配列CAGAGACAGAUGAUCAAUGG(配列番号301)を使用して>99%のIL-1α KO、及びcrRNA配列GUGCAGUUCAGUGAUCGUAC(配列番号389)を使用して67%のIL-1β KOを達成した。イヌ軟骨細胞を編集して、crRNA配列GACAUCCCAGCUUACCUUCA(配列番号554)を使用して97%のIL-1α KO、及びcrRNA配列ACUCUUGUUACAGAGCUGGU(配列番号506)を使用して99%のIL-1β KOを達成した。
イヌ軟骨細胞(カタログCn402K-05)、ヒト軟骨細胞(カタログ402-05a)、及びヒト線維芽細胞様滑膜細胞(カタログ408-05a)を、Cell Applications,Inc.、San Diego、CAから凍結ストック(5×10^5細胞)として購入した。軟骨細胞を、20%(v/v)の未処理FBS(Gibco、カタログ10270-106)及び1×GlutaMAX(Gibco、カタログ35050-038)で補充されたDMEM/HamのF12(Gibco、カタログ21331-020)からなる成長培地中で培養した。滑膜細胞を、DMEM(Gibco、カタログ11960-044)、10%の未処理FBS(Gibco、カタログ10270-106)、及び1×GlutaMAX(Gibco、カタログ35050-038)からなる成長培地中で培養した。細胞を、使用前に、Mycoplasma spp.に対して陰性であることを確認し、STRプロファイリングに供した。電気穿孔及び継代培養について、細胞を、0.25%トリプシン(Gibco、カタログ25200056)を使用して解離させた。トリプシンを9体積の成長培地でクエンチし、細胞を1,000gで遠心分離して上清を除去した。
LPSによるIL-1の誘導。インターロイキン-1の放出を、細胞のサブコンフルエントな単層(編集された又は野生型非編集)をリポ多糖(LPS)に曝露することによって誘発した。簡潔に述べると、非編集(対照)及び二重IL-1α/IL-1β KO(編集された)ヒト又はイヌ軟骨細胞を、24個のウェルプレート中で約5×10細胞/ウェルの密度で播種した。24~48時間後、培地を、LPS(50ug/ml)又はPBSビヒクルのいずれかを含有する新鮮な無血清培地で置換し、プレートをインキュベーターに戻した。IL-1の放出の決定のために、プレートを6及び24時間後に採取した。培地を液体窒素中で瞬間凍結し、それらがアッセイされるまで-20℃で保管した。
IL-1アルファ及びIL-1ベータの放出の測定。培養培地中のIL-1アルファ及びIL-1ベータの濃度を、製造業者の説明書に従って、種特異的市販アッセイで測定した。測定前に、凍結培地を解凍し、次いで、細胞残骸を除去するために遠心分離した(1,500g、2分間)。培地のアリコートを2回測定し、必要に応じて、組換えヒト又はイヌIL-1アルファ又はベータの標準曲線からIL-1の濃度を決定した。イヌ細胞におけるIL-1アルファの放出の結果が、図18A(6時間)及び図18B(24時間)に示される。イヌ細胞におけるIL-1ベータの放出の結果が、図18C(6時間)及び図18D(24時間)に示される。ヒト細胞におけるIL-1アルファの放出の結果が、図19A(6時間)及び図19B(24時間)に示される。ヒト細胞におけるIL-1ベータの放出の結果が、図19C(6時間)及び図19D(24時間)に示される。
P3一次細胞ヌクレオフェクション試薬及びヌクレオキュベットストリップ(カタログV4XP-3032)を、Lonza(Slough、UK)から購入した。Cas9ヌクレアーゼ(カタログA36499)をThermo Fisher Scientificから購入した。E.coli O55:B5(カタログL6529)からのリポ多糖(LPS)をMerckから購入した。ヒトIL-1アルファ(カタログab214025)及びヒトIL-1ベータ(カタログab100560)、イヌIL-1アルファ(カタログA4270)、及びイヌIL-1ベータ(カタログab273170)のためのELISAキットを、Abcam(Cambridge、UK)から購入した。
実施例10.-CRISPR/Cas9媒介遺伝子編集の増加した特異性。
実施例8で報告された遺伝子編集特異性の分析を、強化された特異性CRISPR関連タンパク質9を使用して繰り返した。eSpCas9は、以下の3つの特異性強化変異、K848A、K1003A、及びR1060Aを含み、Slaymaker et al.,Science,351:84-88(2016)に説明される。eSpCas9をE.coliで発現させ、均質に精製した。構築物は、161kDaの分子量を有し、N末端フラグタグ及びC末端ヘキサHisタグを含有する。eSpCas9の配列は:
MDYKDHDGDYKDHDIDYKDDDDKMAPKKKRKVGIHGVPAADKKYSIGLDIGTNSVGWAVITDEYKVPSKKFKVLGNTDRHSIKKNLIGALLFDSGETAEATRLKRTARRRYTRRKNRICYLQEIFSNEMAKVDDSFFHRLEESFLVEEDKKHERHPIFGNIVDEVAYHEKYPTIYHLRKKLVDSTDKADLRLIYLALAHMIKFRGHFLIEGDLNPDNSDVDKLFIQLVQTYNQLFEENPINASGVDAKAILSARLSKSRRLENLIAQLPGEKKNGLFGNLIALSLGLTPNFKSNFDLAEDAKLQLSKDTYDDDLDNLLAQIGDQYADLFLAAKNLSDAILLSDILRVNTEITKAPLSASMIKRYDEHHQDLTLLKALVRQQLPEKYKEIFFDQSKNGYAGYIDGGASQEEFYKFIKPILEKMDGTEELLVKLNREDLLRKQRTFDNGSIPHQIHLGELHAILRRQEDFYPFLKDNREKIEKILTFRIPYYVGPLARGNSRFAWMTRKSEETITPWNFEEVVDKGASAQSFIERMTNFDKNLPNEKVLPKHSLLYEYFTVYNELTKVKYVTEGMRKPAFLSGEQKKAIVDLLFKTNRKVTVKQLKEDYFKKIECFDSVEISGVEDRFNASLGTYHDLLKIIKDKDFLDNEENEDILEDIVLTLTLFEDREMIEERLKTYAHLFDDKVMKQLKRRRYTGWGRLSRKLINGIRDKQSGKTILDFLKSDGFANRNFMQLIHDDSLTFKEDIQKAQVSGQGDSLHEHIANLAGSPAIKKGILQTVKVVDELVKVMGRHKPENIVIEMARENQTTQKGQKNSRERMKRIEEGIKELGSQILKEHPVENTQLQNEKLYLYYLQNGRDMYVDQELDINRLSDYDVDHIVPQSFLADDSIDNKVLTRSDKNRGKSDNVPSEEVVKKMKNYWRQLLNAKLITQRKFDNLTKAERGGLSELDKAGFIKRQLVETRQITKHVAQILDSRMNTKYDENDKLIREVKVITLKSKLVSDFRKDFQFYKVREINNYHHAHDAYLNAVVGTALIKKYPALESEFVYGDYKVYDVRKMIAKSEQEIGKATAKYFFYSNIMNFFKTEITLANGEIRKAPLIETNGETGEIVWDKGRDFATVRKVLSMPQVNIVKKTEVQTGGFSKESILPKRNSDKLIARKKDWDPKKYGGFDSPTVAYSVLVVAKVEKGKSKKLKSVKELLGITIMERSSFEKNPIDFLEAKGYKEVKKDLIIKLPKYSLFELENGRKRMLASAGELQKGNELALPSKYVNFLYLASHYEKLKGSPEDNEQKQLFVEQHKHYLDEIIEQISEFSKRVILADANLDKVLSAYNKHRDKPIREQAENIIHLFTLTNLGAPAAFKYFDTTIDRKRYTSTKEVLDATLIHQSITGLYETRIDLSQLGGDKRPAATKKAGQAKKKKAAALEHHHHHH(配列番号680)。
簡潔に述べると、実施例8で使用され、かつ図17に示される同じsgRNAを、eSpCas9と複合体化した。図17Aに示されるように、ヒトIL-1α遺伝子のsg235(配列番号301)及びsg236(配列番号309)標的エクソン3及び4を使用した。同様に、図17Bに示されるように、ヒトIL-1β遺伝子のエクソン3、4、及び5を標的とする、sg237(配列番号462)、sg238(配列番号391)、sg248(配列番号393)、sg249(配列番号388)、及びsg250(配列番号389)を使用した。図17Cに示されるように、イヌIL-1α遺伝子のエクソン3、4、及び5を標的とするsg239(配列番号552)、sg240(配列番号554)、sg251(配列番号578)、及びsg252(配列番号579)を使用した。同様に、図17Dに示されるように、イヌIL-1β遺伝子のエクソン3及び4を標的とするsg241(配列番号498)及びsg242(配列番号506)を使用した。
次いで、選択されたcrRNAガイド配列を足場配列に融合するシングルガイドRNA(sgRNA)を、それらの安定性を増加させ、それらの細胞免疫原性を減少させるように設計された足場修飾を用いて合成した(Synthego)。遺伝子型決定のためのプライマーは、標的部位から少なくとも200bpとなり、<1.5kbのPCRアンプリコンを生成するように設計され、合成された(Merck)。
以下の数量を4D-nucleofector(Lonza、カタログAAF-1002B及びAAF-1002X)並びにヌクレオキュベットストリップを使用した単一の電気穿孔ベースのトランスフェクションに使用した。80pmolの合成されたsgRNAを、室温で少なくとも10分間、eSpCas9ヌクレアーゼで事前複合体化した。300~400Kの解離細胞を、20μlの補充されたP3ヌクレオフェクション溶液に再懸濁し、Cas9 RNP複合体を添加する前にPBSで洗浄した。次いで、これらの細胞をヌクレオキュベットウェルに移し、パルスコードER-100を使用して電気穿孔した。電気穿孔の直後に、ヌクレオキュベットを、細胞が電圧から回復するために、37℃/5%のCO2インキュベーターに10分間置いた。その後、80μlの成長培地をヌクレオキュベットウェルに追加し、細胞を、予め温められた成長培地を有する6つのウェルディッシュに移した。
電気穿孔の2日後~11日後の間、DNeasy Blood&Tissueキット(Qiagen、カタログ69506)を使用して50~200K細胞からゲノムDNAを抽出した。シングルgRNA標的(及びオフターゲット)領域を、PCRによって増幅した。
PCR産物を、ゲル電気泳動によってサイズ検証し、QIAquick PCR精製キット(Qiagen、カタログ28106)を使用して精製し、Source BioScienceにおけるSangerシーケンシングのために提出した。Sangerトレース(ab1)を、ICEバージョン1.2(URL github.com/synthego-open/iceにおいてオンラインで見つかる)を使用して逆畳み込みし、CRISPR編集を推測した。加えて、選択されたプローブを使用した遺伝子編集の機械学習予測を、inDelphiを使用して生成した。加えて、予測されたオフターゲット部位を、直接シーケンシングを通じて分析して、gRNAがオフターゲット編集を容易にするか否かを検証した。
実施例8で報告されたCas9編集と比較して、eSpCas9の使用は、オンターゲット活性を失わずに、オフターゲット編集を低減する。例えば、それぞれ、2、3、及び3のミスマッチを有する3つの遺伝子座のsgRNA#242(標的化イヌIL-1β)によるオフターゲット編集を、表18に報告される遺伝子座を増幅し、次いで、シーケンシングすることによって評価した。表18に示されるように、第1のオフターゲット遺伝子座は、実施例8に説明される実験において編集を経験せず、ここでは試験されなかった。第2のオフターゲット遺伝子座は、実施例8に説明された実験においてほぼ完全なオフターゲット編集(98~99%)を経験したが、eSpCas9が使用されたときに編集を経験しなかった。第3のオフターゲット遺伝子座は、実施例8に説明された実験において一部の編集(0~25%)を経験したが、eSpCas9が使用されたときに同様に編集を経験しなかった。更に、表17に示されるように、この実施例に説明されるeSpCas9を使用した編集に対応する「強化されたオンターゲットスコア」は、試験された各sgRNAについて、実施例8に説明される編集に対応する「オンターゲットスコア」と同等かそれ以上の高さであった。
Figure 2023535351000061
Figure 2023535351000062
上記の実施例は、当業者に、本開示の組成物、システム、及び方法の実施形態を作製及び使用するやり方の完全な開示及び説明を与えるために提供され、発明者らがその発明とみなすものの範囲を限定することを意図するものではない。当業者にとって明らかである本開示の実施形態を実施するための上記の方式の修正は、以下の特許請求の範囲の範囲内であることが意図される。本明細書に説明されている全ての特許及び刊行物は、本開示が関連する当業者の技能レベルを示すものである。
全ての見出し及びセクションの名称は、明確性及び参照のみを目的として使用され、いかなる方式でも制限とみなされるものではない。例えば、当業者であれば、本明細書に説明される開示の趣旨及び範囲に従って、適宜、異なる見出し及びセクションからの様々な態様を組み合わせる有用性を認識するであろう。
本明細書に説明される方法は、本明細書に説明される特定の方法論、プロトコル、対象、及びシーケンシング技術に限定されず、したがって、変更され得ることが理解されることになる。また、本明細書で使用される用語は、単に特定の実施形態を説明する目的のためのものであり、本明細書に説明される方法及び組成物の範囲を限定することを意図するものではなく、それらは、添付の特許請求の範囲のみによって限定されることになる。本開示のいくつかの実施形態が本明細書に示され、説明されているが、そのような実施形態が単に例として提供されることが、当業者には明らかであろう。今後、本開示から逸脱することなく、当業者が多数の変形、変化、及び置換を行うであろう。本明細書に説明された本開示の実施形態に対する様々な代替例は、本開示の実施に用いられ得ることが理解されるべきである。以下の特許請求の範囲は、本開示の範囲、及びこれらの特許請求の範囲内の方法及び構造、並びにそれらの均等物が、それによって包含されることが意図される。
いくつかの態様が、例示のための例示的な用途を参照して説明される。別段の示唆がない限り、任意の実施形態は、任意の他の実施形態と組み合わせられ得る。本明細書に説明される特徴の完全な理解を提供するために、多数の具体的な詳細、関係、及び方法が明記されていることが理解されるべきである。しかしながら、当業者であれば、本明細書に説明される特徴が、特定の詳細のうちの1つ以上を伴わずに、又は他の方法を伴って実施され得ることを容易に認識するであろう。本明細書に説明される特徴は、いくつかの作用が、異なる順序で、及び/又は他の作用若しくは事象と同時に起こり得るため、作用又は事象の例示された順序によって限定されない。更に、本明細書に説明される特徴に従って方法論を実装するために、例示される全ての作用又は事象が必要とされるわけではない。
いくつかの実施形態が本明細書に示され、説明されているが、そのような実施形態が単に例として提供されることが、当業者には明らかであろう。本開示が、本明細書に提供される特定の実施例によって限定されることは意図されていない。本開示が上述の明細書を参照して説明されてきたが、本明細書の実施形態の説明及び例示は、限定された意味で解釈されることを意図していない。今後、本開示から逸脱することなく、当業者が多数の変形、変化、及び置換を行うであろう。
更に、本開示の全ての態様は、様々な条件及び変数に依存する、本明細書に記載される特定の描写、構成、又は相対的割合に限定されないことが理解されるべきである。本明細書に説明された本開示の実施形態に対する様々な代替例は、本開示の実施に用いられ得ることが理解されるべきである。したがって、本開示は、任意のそのような代替例、修正例、変形例、又は均等物も包含するべきであることが企図される。以下の特許請求の範囲は、本開示の範囲、及びこれらの特許請求の範囲内の方法及び構造、並びにそれらの均等物が、それによって包含されることが意図される。
本明細書の全ての刊行物、特許、及び特許出願は、個々の刊行物、特許、又は特許出願が、参照により組み込まれることを具体的かつ個別に示した場合と同じ程度に、参照により組み込まれる。本明細書の用語と組み込まれた参考文献の用語との間に矛盾がある場合、本明細書の用語が優先される

Claims (142)

  1. 関節の疾患又は状態の治療又は予防のための医薬組成物であって、
    治療有効量の、クラスター化して規則的な配置の短い回文配列リピート(CRISPR)遺伝子編集システムをコードする1つ以上の核酸を含み、前記システムが、
    (i)CRISPR関連タンパク質9(Cas9)タンパク質と、
    (ii)IL-1α又はIL-1β遺伝子を標的とする少なくとも1つのガイドRNAであって、標的配列が、前記Cas9タンパク質のプロトスペーサー隣接モチーフ(PAM)配列に隣接している、ガイドRNAと、を含む、医薬組成物。
  2. 前記少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1α遺伝子を標的とし、
    前記少なくとも1つのガイドRNAが、配列番号298~387からなる群から選択される配列と少なくとも85%の同一性を有するcrRNA配列を含む、請求項1に記載の医薬組成物。
  3. 前記少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1α遺伝子を標的とし、
    前記少なくとも1つのガイドRNAが、配列番号298~387からなる群から選択される配列と少なくとも90%の同一性を有するcrRNA配列を含む、請求項1に記載の医薬組成物。
  4. 前記少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1α遺伝子を標的とし、
    前記少なくとも1つのガイドRNAが、配列番号298~387からなる群から選択される配列と少なくとも95%の同一性を有するcrRNA配列を含む、請求項1に記載の医薬組成物。
  5. 前記少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1α遺伝子を標的とし、
    前記少なくとも1つのガイドRNAが、配列番号298~387からなる群から選択されるcrRNA配列を含む、請求項1に記載の医薬組成物。
  6. 前記少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1β遺伝子を標的とし、
    前記少なくとも1つのガイドRNAが、配列番号388~496からなる群から選択される配列と少なくとも85%の同一性を有するcrRNA配列を含む、請求項1に記載の医薬組成物。
  7. 前記少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1β遺伝子を標的とし、
    前記少なくとも1つのガイドRNAが、配列番号388~496からなる群から選択される配列と少なくとも90%の同一性を有するcrRNA配列を含む、請求項1に記載の医薬組成物。
  8. 前記少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1β遺伝子を標的とし、
    前記少なくとも1つのガイドRNAが、配列番号388~496からなる群から選択される配列と少なくとも95%の同一性を有するcrRNA配列を含む、請求項1に記載の医薬組成物。
  9. 前記少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1β遺伝子を標的とし、
    前記少なくとも1つのガイドRNAが、配列番号388~496からなる群から選択されるcrRNA配列を含む、請求項1に記載の医薬組成物。
  10. 前記少なくとも1つのガイドRNAが、イヌIL-1α遺伝子を標的とし、
    前記少なくとも1つのガイドRNAが、配列番号522~590からなる群から選択される配列と少なくとも85%の同一性を有するcrRNA配列を含む、請求項1に記載の医薬組成物。
  11. 前記少なくとも1つのガイドRNAが、イヌIL-1α遺伝子を標的とし、
    前記少なくとも1つのガイドRNAが、配列番号522~590からなる群から選択される配列と少なくとも90%の同一性を有するcrRNA配列を含む、請求項1に記載の医薬組成物。
  12. 前記少なくとも1つのガイドRNAが、イヌIL-1α遺伝子を標的とし、
    前記少なくとも1つのガイドRNAが、配列番号522~590からなる群から選択される配列と少なくとも95%の同一性を有するcrRNA配列を含む、請求項1に記載の医薬組成物。
  13. 前記少なくとも1つのガイドRNAが、イヌIL-1α遺伝子を標的とし、
    前記少なくとも1つのガイドRNAが、配列番号522~590からなる群から選択されるcrRNA配列を含む、請求項1に記載の医薬組成物。
  14. 前記少なくとも1つのガイドRNAが、イヌIL-1β遺伝子を標的とし、
    前記少なくとも1つのガイドRNAが、配列番号497~551からなる群から選択される配列と少なくとも85%の同一性を有するcrRNA配列を含む、請求項1に記載の医薬組成物。
  15. 前記少なくとも1つのガイドRNAが、イヌIL-1β遺伝子を標的とし、
    前記少なくとも1つのガイドRNAが、配列番号497~551からなる群から選択される配列と少なくとも90%の同一性を有するcrRNA配列を含む、請求項1に記載の医薬組成物。
  16. 前記少なくとも1つのガイドRNAが、イヌIL-1β遺伝子を標的とし、
    前記少なくとも1つのガイドRNAが、配列番号497~551からなる群から選択される配列と少なくとも95%の同一性を有するcrRNA配列を含む、請求項1に記載の医薬組成物。
  17. 前記少なくとも1つのガイドRNAが、イヌIL-1β遺伝子を標的とし、
    前記少なくとも1つのガイドRNAが、配列番号497~551からなる群から選択されるcrRNA配列を含む、請求項1に記載の医薬組成物。
  18. 前記組成物が、前記1つ以上の核酸を集合的に含む1つ以上のウイルスベクターを含む、請求項1~17のいずれか一項に記載の医薬組成物。
  19. 前記1つ以上のウイルスベクターが、レトロウイルス、アデノウイルス、アデノ随伴ウイルス、レンチウイルス、及び単純ヘルペスウイルス-1から選択される組換えウイルスを含む、請求項18に記載の医薬組成物。
  20. 前記1つ以上のウイルスベクターが、組換えアデノ随伴ウイルス(AAV)を含む、請求項18に記載の医薬組成物。
  21. 前記組換えAAVが、血清型5(AAV5)のものである、請求項20に記載の医薬組成物。
  22. 前記組換えAAVが、血清型6(AAV6)のものである、請求項20に記載の医薬組成物。
  23. 前記1つ以上のウイルスベクターが、
    前記Cas9タンパク質をコードする、前記1つ以上の核酸のうちの第1の核酸を含む第1のウイルスベクターと、
    前記少なくとも1つのガイドRNAをコードする、前記1つ以上の核酸のうちの第2の核酸を含む第2のウイルスベクターと、を含む、請求項18~22のいずれか一項に記載の医薬組成物。
  24. 前記1つ以上のウイルスベクターが、単一の核酸を含むウイルスベクターを含み、前記単一の核酸が、前記Cas9タンパク質及び前記少なくとも1つのガイドRNAをコードする、請求項18~22のいずれか一項に記載の医薬組成物。
  25. 前記組成物が、前記1つ以上の核酸を集合的に含む1つ以上のリポソームを含む、請求項1~17のいずれか一項に記載の医薬組成物。
  26. 前記1つ以上の核酸が、裸の状態で存在する、請求項1~17のいずれか一項に記載の医薬組成物。
  27. 前記Cas9タンパク質が、S.pyogenes Cas9ポリペプチドである、請求項1~26のいずれか一項に記載の医薬組成物。
  28. 前記Cas9タンパク質が、S.aureus Cas9ポリペプチドである、請求項1~26のいずれか一項に記載の医薬組成物。
  29. 前記組成物が、非経口投与のために製剤化される、請求項1~28のいずれか一項に記載の医薬組成物。
  30. 前記組成物が、対象の関節内の関節内注射のために製剤化される、請求項1~28のいずれか一項に記載の医薬組成物。
  31. 関節の疾患又は状態の治療又は予防を必要とする対象においてそれを行うための方法であって、前記方法が、
    前記対象の関節に、クラスター化して規則的な配置の短い回文配列リピート(CRISPR)遺伝子編集システムをコードする1つ以上の核酸を含む薬学的有効量の組成物を含む医薬組成物を投与することを含み、前記システムが、
    (i)CRISPR関連タンパク質9(Cas9)タンパク質と、
    (ii)IL-1α又はIL-1β遺伝子を標的とする少なくとも1つのガイドRNAであって、標的配列が、前記Cas9タンパク質のプロトスペーサー隣接モチーフ(PAM)配列に隣接している、ガイドRNAと、を含む、方法。
  32. 前記関節の疾患又は状態が、関節炎である、請求項31に記載の方法。
  33. 前記関節炎が、変形性関節炎である、請求項32に記載の方法。
  34. 前記対象が、ヒトである、請求項31~33のいずれか一項に記載の方法。
  35. 前記少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1α遺伝子を標的とし、
    前記少なくとも1つのガイドRNAが、配列番号298~387からなる群から選択される配列と少なくとも85%の同一性を有するcrRNA配列を含む、請求項34に記載の方法。
  36. 前記少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1α遺伝子を標的とし、
    前記少なくとも1つのガイドRNAが、配列番号298~387からなる群から選択される配列と少なくとも90%の同一性を有するcrRNA配列を含む、請求項34に記載の方法。
  37. 前記少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1α遺伝子を標的とし、
    前記少なくとも1つのガイドRNAが、配列番号298~387からなる群から選択される配列と少なくとも95%の同一性を有するcrRNA配列を含む、請求項34に記載の方法。
  38. 前記少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1α遺伝子を標的とし、
    前記少なくとも1つのガイドRNAが、配列番号298~387からなる群から選択されるcrRNA配列を含む、請求項34に記載の方法。
  39. 前記少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1β遺伝子を標的とし、
    前記少なくとも1つのガイドRNAが、配列番号388~496からなる群から選択される配列と少なくとも85%の同一性を有するcrRNA配列を含む、請求項34に記載の方法。
  40. 前記少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1β遺伝子を標的とし、
    前記少なくとも1つのガイドRNAが、配列番号388~496からなる群から選択される配列と少なくとも90%の同一性を有するcrRNA配列を含む、請求項34に記載の方法。
  41. 前記少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1β遺伝子を標的とし、
    前記少なくとも1つのガイドRNAが、配列番号388~496からなる群から選択される配列と少なくとも95%の同一性を有するcrRNA配列を含む、請求項34に記載の方法。
  42. 前記少なくとも1つのガイドRNAが、ヒトIL-1β遺伝子を標的とし、
    前記少なくとも1つのガイドRNAが、配列番号388~496からなる群から選択されるcrRNA配列を含む、請求項34に記載の方法。
  43. 前記対象が、イヌである、請求項31~33のいずれか一項に記載の方法。
  44. 前記少なくとも1つのガイドRNAが、イヌIL-1α遺伝子を標的とし、
    前記少なくとも1つのガイドRNAが、配列番号522~590からなる群から選択される配列と少なくとも85%の同一性を有するcrRNA配列を含む、請求項43に記載の方法。
  45. 前記少なくとも1つのガイドRNAが、イヌIL-1α遺伝子を標的とし、
    前記少なくとも1つのガイドRNAが、配列番号522~590からなる群から選択される配列と少なくとも90%の同一性を有するcrRNA配列を含む、請求項43に記載の方法。
  46. 前記少なくとも1つのガイドRNAが、イヌIL-1α遺伝子を標的とし、
    前記少なくとも1つのガイドRNAが、配列番号522~590からなる群から選択される配列と少なくとも95%の同一性を有するcrRNA配列を含む、請求項43に記載の方法。
  47. 前記少なくとも1つのガイドRNAが、イヌIL-1α遺伝子を標的とし、
    前記少なくとも1つのガイドRNAが、配列番号522~590からなる群から選択されるcrRNA配列を含む、請求項43に記載の方法。
  48. 前記少なくとも1つのガイドRNAが、イヌIL-1β遺伝子を標的とし、
    前記少なくとも1つのガイドRNAが、配列番号497~551からなる群から選択される配列と少なくとも85%の同一性を有するcrRNA配列を含む、請求項43に記載の方法。
  49. 前記少なくとも1つのガイドRNAが、イヌIL-1β遺伝子を標的とし、
    前記少なくとも1つのガイドRNAが、配列番号497~551からなる群から選択される配列と少なくとも90%の同一性を有するcrRNA配列を含む、請求項43に記載の方法。
  50. 前記少なくとも1つのガイドRNAが、イヌIL-1β遺伝子を標的とし、
    前記少なくとも1つのガイドRNAが、配列番号497~551からなる群から選択される配列と少なくとも95%の同一性を有するcrRNA配列を含む、請求項43に記載の方法。
  51. 前記少なくとも1つのガイドRNAが、イヌIL-1β遺伝子を標的とし、
    前記少なくとも1つのガイドRNAが、配列番号497~551からなる群から選択されるcrRNA配列を含む、請求項43に記載の方法。
  52. 前記投与することが、前記対象の前記関節への前記医薬組成物の関節内注射を含む、請求項31~51のいずれか一項に記載の方法。
  53. 前記医薬組成物が、外科手術中に投与される、請求項31~52のいずれか一項に記載の方法。
  54. 前記医薬組成物が、外科手術後に投与される、請求項31~52のいずれか一項に記載の方法。
  55. 前記医薬組成物が、徐放性医薬組成物である、請求項31~54のいずれか一項に記載の方法。
  56. 前記医薬組成物が、前記1つ以上の核酸を集合的に含む1つ以上のウイルスベクターを含む、請求項31~55のいずれか一項に記載の方法。
  57. 前記1つ以上のウイルスベクターが、レトロウイルス、アデノウイルス、アデノ随伴ウイルス、レンチウイルス、及び単純ヘルペスウイルス-1から選択される組換えウイルスを含む、請求項56に記載の方法。
  58. 前記1つ以上のウイルスベクターが、組換えアデノ随伴ウイルス(AAV)を含む、請求項57に記載の方法。
  59. 前記組換えAAVが、血清型5(AAV5)のものである、請求項58に記載の方法。
  60. 前記組換えAAVが、血清型6(AAV6)のものである、請求項58に記載の方法。
  61. 前記1つ以上のウイルスベクターが、
    前記Cas9タンパク質をコードする、前記1つ以上の核酸のうちの第1の核酸を含む第1のウイルスベクターと、
    前記少なくとも1つのガイドRNAをコードする、前記1つ以上の核酸のうちの第2の核酸を含む第2のウイルスベクターと、を含む、請求項56~60のいずれか一項に記載の方法。
  62. 前記1つ以上のウイルスベクターが、単一の核酸を含むウイルスベクターを含み、前記単一の核酸が、前記Cas9タンパク質及び前記少なくとも1つのガイドRNAをコードする、請求項56~60のいずれか一項に記載の方法。
  63. 前記医薬組成物が、前記1つ以上の核酸を集合的に含む1つ以上のリポソームを含む、請求項31~55のいずれか一項に記載の方法。
  64. 前記1つ以上の核酸が、裸の状態で存在する、請求項31~55のいずれか一項に記載の方法。
  65. 前記Cas9タンパク質が、S.pyogenes Cas9ポリペプチドである、請求項31~64のいずれか一項に記載の方法。
  66. 前記Cas9タンパク質が、S.aureus Cas9ポリペプチドである、請求項31~64のいずれか一項に記載の方法。
  67. 遺伝子編集システムを含む関節の疾患又は状態の治療又は予防のための医薬組成物であって、前記遺伝子編集システムが、関節機能に関連する少なくとも1つの遺伝子座を標的とする、医薬組成物。
  68. 前記遺伝子編集システムが、IL-1α及び/又はIL-1βのうちの1つ以上を標的とする、請求項67に記載の医薬組成物。
  69. 前記遺伝子編集システムが、前記関節機能に関連する少なくとも1つの遺伝子座の発現を、前記関節を含む前記細胞の少なくとも一部分においてサイレンシング又は低減させる、請求項67又は68に記載の医薬組成物。
  70. 前記関節機能に関連する少なくとも1つの遺伝子座が、サイトカイン及び/又は成長因子遺伝子座である、請求項67に記載の医薬組成物。
  71. 前記サイトカイン及び/又は成長因子遺伝子座が、IL-1α、IL-1β、TNF-α、IL-6、IL-8、IL-18、マトリックスメタロプロテアーゼ(MMP)、NLRP3、ASC(CARDを含有するアポトーシス関連スペック様タンパク質)、カスパーゼ-1、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項70に記載の医薬組成物。
  72. 前記遺伝子編集が、前記関節機能に関連する少なくとも1つの遺伝子座で二本鎖又は一本鎖切断の生成を媒介するプログラム可能ヌクレアーゼの使用を含む、請求項67に記載の医薬組成物。
  73. 前記遺伝子編集が、関節に関連する前記少なくとも1つの遺伝子座の発現を、前記関節を含む前記細胞の少なくとも一部分においてサイレンシング又は低減させる、請求項67~72のいずれか一項に記載の医薬組成物。
  74. 前記1つ以上のサイトカイン及び/又は成長因子遺伝子が、IL-1α、IL-1β、TNF-α、IL-6、IL-8、IL-18、マトリックスメタロプロテアーゼ(MMP)、NLRP3、ASC(CARDを含有するアポトーシス関連スペック様タンパク質)、カスパーゼ-1、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項73に記載の医薬組成物。
  75. 前記遺伝子編集が、1つ以上のサイトカイン及び/又は成長因子遺伝子の発現を、前記関節を含む前記細胞の少なくとも一部分において増強させ、前記サイトカイン及び/又は成長因子遺伝子が、IL-1Ra、TIMP-1、TIMP-2、TIMP-3、TIMP-4、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項67~74のいずれか一項に記載の医薬組成物。
  76. 前記遺伝子編集が、前記1つ以上のサイトカイン及び/又は成長因子遺伝子で二本鎖又は一本鎖切断の生成を媒介するプログラム可能ヌクレアーゼの使用を含む、請求項67~75のいずれか一項に記載の医薬組成物。
  77. 前記遺伝子編集が、CRISPR法、TALE法、ジンクフィンガー法、及びそれらの組み合わせから選択される1つ以上の方法を含む、請求項67~76のいずれか一項に記載の医薬組成物。
  78. 前記遺伝子編集が、CRISPR法を含む、請求項67~76のいずれか一項に記載の医薬組成物。
  79. 前記CRISPR法が、CRISPR-Cas9法である、請求項78に記載の医薬組成物。
  80. 前記遺伝子編集が、TALE法を含む、請求項67~76のいずれか一項に記載の医薬組成物。
  81. 前記遺伝子編集が、ジンクフィンガー法を含む、請求項67~76のいずれか一項に記載の医薬組成物。
  82. 関節の疾患又は状態の治療又は予防のための方法であって、前記方法が、遺伝子編集システムを導入することを含み、前記遺伝子編集システムが、関節機能に関連する少なくとも1つの遺伝子座を標的とする、方法。
  83. 前記遺伝子編集システムが、IL-1α及び/又はIL-1βのうちの1つ以上を標的とする、請求項82に記載の方法。
  84. 前記遺伝子編集システムが、前記関節機能に関連する少なくとも1つの遺伝子座の発現を、前記関節を含む前記細胞の少なくとも一部分においてサイレンシング又は低減させる、請求項82又は83に記載の方法。
  85. 前記関節機能に関連する少なくとも1つの遺伝子座が、サイトカイン及び/又は成長因子遺伝子座である、請求項82に記載の方法。
  86. 前記サイトカイン及び/又は成長因子遺伝子座が、IL-1α、IL-1β、TNF-α、IL-6、IL-8、IL-18、マトリックスメタロプロテアーゼ(MMP)、NLRP3、ASC(CARDを含有するアポトーシス関連スペック様タンパク質)、カスパーゼ-1、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項85に記載の方法。
  87. 前記遺伝子編集が、前記関節機能に関連する少なくとも1つの遺伝子座で二本鎖又は一本鎖切断の生成を媒介するプログラム可能ヌクレアーゼの使用を含む、請求項82~86のいずれか一項に記載の方法。
  88. 前記遺伝子編集が、関節に関連する前記少なくとも1つの遺伝子座の発現を、前記関節を含む前記細胞の少なくとも一部分においてサイレンシング又は低減させる、請求項82~87のいずれか一項に記載の方法。
  89. 前記1つ以上のサイトカイン及び/又は成長因子遺伝子が、IL-1α、IL-1β、TNF-α、IL-6、IL-8、IL-18、マトリックスメタロプロテアーゼ(MMP)、NLRP3、ASC(CARDを含有するアポトーシス関連スペック様タンパク質)、カスパーゼ-1、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項88に記載の方法。
  90. 前記遺伝子編集が、1つ以上のサイトカイン及び/又は成長因子遺伝子の発現を、前記関節を含む前記細胞の少なくとも一部分において増強させ、前記1つ以上のサイトカイン及び/又は成長因子遺伝子が、IL-1Ra、TIMP-1、TIMP-2、TIMP-3、TIMP-4、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項82又は83のいずれか一項に記載の方法。
  91. 前記遺伝子編集が、前記1つ以上のサイトカイン及び/又は成長因子遺伝子で二本鎖又は一本鎖切断の生成を媒介するプログラム可能ヌクレアーゼの使用を含む、請求項82~86のいずれか一項に記載の方法。
  92. 前記遺伝子編集が、CRISPR法、TALE法、ジンクフィンガー法、及びそれらの組み合わせから選択される1つ以上の方法を含む、請求項82~91のいずれか一項に記載の方法。
  93. 前記遺伝子編集が、CRISPR法を含む、請求項82~92のいずれか一項に記載の方法。
  94. 前記CRISPR法が、CRISPR-Cas9法である、請求項93に記載の方法。
  95. 前記遺伝子編集が、TALE法を含む、請求項82~91のいずれか一項に記載の方法。
  96. 前記遺伝子編集が、ジンクフィンガー法を含む、請求項82~91のいずれか一項に記載の方法。
  97. 関節疾患に起因するイヌの跛行を治療するための方法であって、前記方法が、請求項67~81のいずれか一項に記載の組成物を、それを必要とするイヌに投与することを含む、方法。
  98. 前記組成物が、関節内に注射される、請求項97に記載の方法。
  99. 関節疾患に起因するウマの跛行を治療するための方法であって、前記方法が、請求項67~81のいずれか一項に記載の組成物を、それを必要とするウマに投与することを含む、方法。
  100. 前記組成物が、関節内に注射される、請求項99に記載の方法。
  101. 前記関節疾患が、炎症性関節疾患である、請求項97~100のいずれか一項に記載の方法。
  102. 関節炎を有する対象を治療する方法であって、前記方法が、前記対象に治療有効量の、クラスター化して規則的な配置の短い回文配列リピート(CRISPR)関連タンパク質9(Cas9)と遺伝子を標的とする少なくとも1つのガイドRNAとを含むCRISPR遺伝子編集複合体を投与することを含み、
    前記遺伝子が、IL-1α、IL-1β、及びそれらの組み合わせからなる群から選択され、前記遺伝子を標的とする前記少なくとも1つのガイドRNAが、配列番号7~配列番号20からなる群から選択されるDNA配列と相補的なRNA配列である、方法。
  103. 前記関節炎が、変形性関節炎である、請求項102に記載の方法。
  104. 前記CRISPR遺伝子編集複合体が、Cas9タンパク質及びシングルガイドRNAを含む、請求項102に記載の方法。
  105. 前記CRISPR遺伝子編集複合体が、前記シングルガイドRNAとの複合体中にCas9タンパク質を含む、請求項104に記載の方法。
  106. 前記CRISPR遺伝子編集複合体が、Cas9タンパク質と、IL-1α及びIL-1βのうちの一方又は両方を標的とする少なくとも1つのガイドRNAをコードする核酸と、を含む、請求項102に記載の方法。
  107. 前記Cas9が、Cas9タンパク質をコードする配列を含む核酸として投与される、請求項102に記載の方法。
  108. 前記Cas9タンパク質をコードする配列を含む前記核酸が、ウイルスで投与される、請求項107に記載の方法。
  109. 前記ウイルスが、組換えレトロウイルス、アデノウイルス、アデノ随伴ウイルス(AAV)、及びレンチウイルスからなる群から選択される、請求項108に記載の方法。
  110. 前記ウイルスが、n個のアデノ随伴ウイルス(AAV)である、請求項109に記載の方法。
  111. IL-1α及びIL-1βのうちの一方又は両方を標的とする少なくとも1つのガイドRNAをコードする配列を含む核酸を投与することを含む、請求項108に記載の方法。
  112. 前記ガイドRNAをコードする配列を含む前記核酸が、ウイルスで投与される、請求項111に記載の方法。
  113. 前記ウイルスが、組換えレトロウイルス、アデノウイルス、アデノ随伴ウイルス(AAV)、及びレンチウイルスからなる群から選択される、請求項112に記載の方法。
  114. 前記ウイルスが、n個のアデノ随伴ウイルス(AAV)である、請求項113に記載の方法。
  115. 前記複合体が、前記Cas9タンパク質をコードする配列及び前記少なくとも1つのガイドRNAをコードする配列を含む単一の核酸、好ましくはウイルスベクターとして投与され、前記Cas9タンパク質及び前記少なくとも1つのガイドRNAが、同じ核酸から発現される、請求項102に記載の方法。
  116. 前記複合体が、1つ超の核酸、好ましくは1つ超のウイルスベクターで投与され、第1の核酸が、前記少なくとも1つのガイドRNAをコードする配列を含み、第2の核酸が、前記Cas9タンパク質をコードする配列を含み、前記少なくとも1つのガイドRNA及び前記Cas9タンパク質が、別個の核酸から発現される、請求項102に記載の方法。
  117. 前記核酸が、組換えレトロウイルスベクター、アデノウイルスベクター、アデノ随伴ウイルス(AAV)ベクター、及びレンチウイルスベクターからなる群から選択されるウイルスベクターである、請求項115又は116に記載の方法。
  118. 前記ウイルスが、アデノ随伴ウイルス(AAV)ベクターである、請求項117に記載の方法。
  119. IL-1αを標的とするガイドRNAを投与することを含む、請求項102に記載の方法。
  120. IL-1βを標的とするガイドRNAをg投与することを含む、請求項102に記載の方法。
  121. 前記Cas9が、Streptococcus thermophilus(ST)Cas9(StCas9)、Treponema denticola(TD)(TdCas9)、Streptococcus pyogenes(SP)(SpCas9)、Staphylococcus aureus(SA)Cas9(SaCas9)、若しくはNeisseria meningitidis(NM)Cas9(NmCas9)、又はそのバリアントである、請求項102に記載の方法。
  122. 前記Cas9が、SpCas9、又はそのバリアントである、請求項121に記載の方法。
  123. 前記SpCas9が、SpyCas9、又はそのバリアントである、請求項122に記載の方法。
  124. 前記CRISPR遺伝子編集複合体が、関節炎の部位に全身的又は局所的に投与される、請求項102に記載の方法。
  125. 前記CRISPR遺伝子編集複合体が、外科手術、局所軟膏の塗布、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される治療の部位に局所的に投与される、請求項102に記載の方法。
  126. 前記CRISPR遺伝子編集複合体が、生分解性及び/又は生体適合性ポリマーを含む組成物で投与されるように製剤化される、請求項102に記載の方法。
  127. 前記生分解性及び/又は生体適合性ポリマーが、コラーゲン、エチレンビニルアセテート、ポリ無水物、ポリグリコール酸、コラーゲン、ポリオルトエステル、ポリエチレングリコール被覆リポソーム、及びポリ乳酸からなる群から選択される、請求項126に記載の方法。
  128. 前記対象が、ヒトである、請求項102に記載の方法。
  129. 前記対象が、サル、ヒヒ、ウシ、イヌ、ヤギ、ゴリラ、モルモット、ハムスター、キツネザル、マウス、オランウータン、ブタ、ラット、ウマ、及びヒツジからなる群から選択される非ヒト対象である、請求項102に記載の方法。
  130. CRISPR遺伝子編集複合体の編集効率が、少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%、少なくとも95%、又は少なくとも99%である、請求項102に記載の方法。
  131. 医薬組成物であって、
    治療有効量の、クラスター化して規則的な配置の短い回文配列リピート(CRISPR)関連タンパク質9(Cas9)と遺伝子を標的とする少なくとも1つのガイドRNAとを含むCRISPR遺伝子編集複合体を含み、
    前記遺伝子が、IL-1α、IL-1β、及びそれらの組み合わせからなる群から選択され、前記遺伝子を標的とする前記少なくとも1つのガイドRNAが、配列番号7~配列番号20からなる群から選択されるDNA配列と相補的なRNA配列である、医薬組成物。
  132. プロトスペーサー隣接モチーフ(PAM)に隣接する核酸標的配列及び非天然型Cas9タンパク質の局所投与を含む、多細胞真核生物の遺伝子修飾を通じて関節疾患を治療するためのCRISPR/Cas9媒介方法であって、
    a)前記標的配列とハイブリダイズする1つ以上のCRISPR/Cas9複合体gRNAをコードする1つ以上のヌクレオチド配列に作動可能に連結された第1の調節エレメントと、
    b)II型Casタンパク質をコードするヌクレオチド配列に作動可能に連結された第2の調節エレメントと、
    c)標的関節細胞への成分(a)及び(b)の送達が可能なウイルスベクターと、を含み、それによって、核酸成分の共発現が、結果として、関節の少なくともいくつかの細胞における低減された炎症をもたらす、ウイルスベクターと、を含む、方法。
  133. 関節疾患を治療する方法であって、
    a)gRNA分子をコードするヌクレオチド配列を含むウイルスベクターであって、前記gRNA分子が、IL-1α遺伝子又はIL-1βを標的とするドメインを含む、ウイルスベクターと、
    b)Cas9分子をコードするヌクレオチド配列を含むウイルスベクターと、の局所投与を含み、
    gRNA分子をコードするヌクレオチド配列を含む前記ウイルスベクター、及びCas9分子を含む前記ウイルスベクターが、関節の少なくともいくつかの細胞におけるIL-1α又はIL-1βのレベルが低減されるように細胞への送達が可能である、方法。
  134. IL-1α又はIL-1β遺伝子の標的部位に結合する配列番号21~34からなる群から選択される配列を有するシングルガイドRNAを含むCRISPR-Casヌクレアーゼであって、前記ヌクレアーゼが、前記遺伝子を切断及び不活性化する、CRISPR-Casヌクレアーゼ。
  135. 対象の関節において内因性IL-1α又はIL-1βを不活性化する方法であって、前記方法が、請求項134に記載のCRISPR/Casヌクレアーゼを前記関節に投与するステップを含み、前記ヌクレアーゼが、前記IL-1α遺伝子又は前記IL-1β遺伝子を切断及び不活性化する、方法。
  136. ゲノムインターロイキン-1アルファ(IL-1a)に相補的である標的化ドメインを含む、クラスター化して規則的な配置の回文配列リピート(CRISPR)/CasガイドRNA(gRNA)であって、前記標的化ドメインが、野生型配列を破壊するように構成されている、CRISPR/Cas gRNA。
  137. 1つ以上のパッケージングされたベクターを含むベクターシステムであって、
    a)請求項136に記載のgRNAをコードする配列に作動可能に連結された第1の調節エレメントと、
    b)Casタンパク質をコードする核酸に作動可能に連結された第2の調節エレメントと、を含む、ベクターシステム。
  138. 細胞においてIL-1Aをコードする核酸配列を改変する方法であって、前記細胞を、
    a)gRNA分子をコードするヌクレオチド配列を含むウイルスベクターであって、前記gRNA分子が、IL-1α遺伝子又はIL-1βを標的とするドメインを含む、ウイルスベクター、及び
    b)Cas9分子をコードするヌクレオチド配列を含むウイルスベクターと、接触させることを含み、
    gRNA分子をコードするヌクレオチド配列を含む前記ウイルスベクター、及びCas9分子を含む前記ウイルスベクターが、関節の少なくともいくつかの細胞におけるIL-1α又はIL-1βのレベルが低減されるように細胞への送達が可能である、方法。
  139. 対象における変形性関節炎を治療する方法であって、請求項137に記載のIL-1α遺伝子又はIL-1βベクターシステムを前記対象に局所的に投与することを含む、方法。
  140. 関節の少なくともいくつかの細胞においてIL-1α遺伝子又はIL-1β発現を低減するための方法であって、請求項137に記載のベクターシステムを前記細胞において導入するか、又は発現させることを含む、方法。
  141. 前記ガイドRNAが、配列番号21~34及び168~297に示される配列と、少なくとも50%、少なくとも55%、少なくとも60%、少なくとも65%、少なくとも70%、少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、又は少なくとも95%同一である、先行請求項のいずれか一項に記載の組成物、方法、又はシステム。
  142. 前記AAVが、AAV-5及びAAV-6からなる群から選択される、先行請求項のいずれか一項に記載の組成物、方法、又はシステム。
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