近(20)日，諾貝爾生醫獎得主、參與多家基因編輯生技公司創辦的Jennifer Doudna，其在加州大學柏克萊分校(UC Berkeley)的研究團隊，找到了一種脫靶效應更低、有效率的新型基因編輯系統「CRISPR-Csm」，可在細胞核和細胞質中調降(knockdown)目標RNA，有機會成為比現有的RNA干擾(RNAi)、Cas13更有效率的RNA介導工具。這項研究發表在預印本平台《bioRxiv》上。
 
在此研究中，研究團隊希望找出能在不改變DNA的前提下，調整細胞內RNA和蛋白質濃度的新工具。雖然目前已經能夠利用RNAi達成這個目標，但依然面臨系統切割到非目標序列，或是無法應用在某些缺少RNAi機制的生物系統(例如出芽性酵母菌)的挑戰。
 
另一方面，Cas13雖然也被視為潛力選項之一，但該研究指出，Cas13可能也是造成脫靶效應的原因之一。研究團隊認為，Cas蛋白家族因為是由多個次單元組成、具有複雜性，因此只有很少數的Cas蛋白能在真核生物中操作，因此他們將目光轉向Csm蛋白。
 
研究團隊表示，雖然Csm只普遍存在於原核生物體內，但可以導入真核生物系統中，而不會和宿主自己的RNA系統產生作用。比起現有的RNA介導(mediated)工具，Csm是更安全、更有效率的RNA調降新工具。比起主要作用在細胞質的RNAi，Csm還可以鎖定細胞核中的非編碼RNA和前體信使RNA(pre-mRNA)。
 
另一方面，和Cas13相比，Csm只會在CRISPR RNA(crRNA)的目標互補區域順式切割(cis-cleavage)，而不會造成反式切割(trans-cleavage)；此外，Csm介導的RNA切割不會傾向發生在特定的核苷酸鹼基，也不會直接受到比鄰標靶的序列影響。
 
研究團隊也利用RNA定序，檢查Csm、Cas13和RNAi介導的調降成果，並發現由Casm介導的RNA調降，包括在細胞核非編碼RNA及細胞質內的mRNA，效率(efficiency)皆超過九成，特異性(specificity)則比Cas13來得更佳，脫靶效應比Cas13低了10倍。
 
目前Doudna團隊已經為此技術申請美國專利及商標。
 
參考資料：
https://endpts.com/doudna-research-team-finds-crispr-csm-delivery-potentially-outperforms-rnai-cas13/
原文研究：
https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2022.06.20.496908v1
(編譯 / 吳培安)

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