# 2019-10-11 初回投稿日
[出典] Programmable Inhibition and Detection of RNA Viruses Using Cas13. Freije CA, Myhrvold C [..]  Sabeti PC. Mol Cell. 2019-10-10

 Broad InstituteのFeng ZhangやPardis C. Sabetiらの研究グループ は今回、先行研究で開発・強化してきた超高感度核酸検出システムSHERLOCKに基づき[1-7]、LwaCas13aまたはPspCas13bを介して、標的ssRNAウイルスの破壊機能を付加したCas13-assisted restriction of viral expression and readout (CARVER)を開発した。

 今回論文の筆頭著者のC. Myhrvold CとC. A. Freijeならびに責任著者のP. C. Sabetiは先行研究において、Cas13-crRNAのコラテラルRNA分解活性に基づくSHERLOCK [1-7]にHUDSON  (heating unextracted diagnostic samples to obliterate nucleases)を組み合わせた強化版SHERLOCKによって、患者サンプルからジカウイルス (ZIKV)とデングウイルス (DENV)を1 コピー (cp)/μlの感度で検出し、また、DENVの4種類の血清型および2015–2016年のパンデミックに由来するZIKVの地域特異的株の識別を実現していた [3]

 研究グループは今回、SHERLOCKに、LwaCas13aまたはPspCas13bとcrRNAsを介した標的ssRNAウイルス分解機能を加えることで、ssRNAウイルスの超高感度検出と高選択性分解を実現するCas13-assisted restriction of viral expression and readout (CARVER)を開発した。
  • NCBIのViral Neighbor Assembliesを参照し、ヒトに感染するウイルスのうちssRNAウイルス396種類のゲノムアライメントから、Cas13-crRNAの標的サイトを探索した。その結果、Cas13aまたはCas13bで標的可能なサイト10ヶ所以上を帯びているssRNAウイルスがいずれも~90%を占め、また、100ヶ所以上帯びているウイルスがそCas13aとCas13bでそれぞれ86%と76%を占めることを見出し、これらを標的とするcrRNAsを利用することで、リンパ球性脈絡髄膜炎ウイルス (LCMV)、インフルエンザAウイルス (IAV)、ならびに水胞性口炎ウイルス (VSV)の検出と分解を実現した。
  • 中でも、LwaCas13aがLCMVのウイルスRNAレベルを顕著に低減し、また、低感染多重度 (Multiplicity of Infection: MOI)でも抗ウイルス性を発揮し、宿主細胞を障害しなかったことから、LCMVのゲノムワイドでcrRNAの標的サイトを探索し124ヶ所を同定し、保存性ならびに標的RNAの組成と抗ウイルス性活性との相関を分析した。
Broad InstituteからのSHERLOCK関連論文とcrisp_bio記事
  1. [プロトコル]SHERLOCK: nucleic acid detection with CRISPR nucleases. Kellner MJ, Koob JG, Gootenberg JS, Abudayyeh OO, Zhang F. Nat Protoc. 2019-10-14 (2019-09-23) .
  2. [植物応用] Nucleic Acid Detection of Plant Genes Using CRISPR-Cas13. Abudayyeh OO, Gootenberg JS, Kellner MJ, Zhang F. CRISPR J. 2019-06-21.
  3. [SHERLOCKとHUDSON] Field-deployable viral diagnostics using CRISPR-Cas13. Myhrvold C, Freije CA [..] Zhang F, Sabeti PC. Science. 2018-04-27
  4. [SHERLOCKv2] Multiplexed and portable nucleic acid detection platform with Cas13, Cas12a, and Csm6. Gootenberg JS, Abudayyeh OO, Kellner MJ, Joung J, Collins JJ, Zhang F. Science. 2018-04-27 (2018-02-15).
  5. [SHERLOCK] Nucleic acid detection with CRISPR-Cas13a/C2c2. Gootenberg JS, Abudayyeh OO [..] Sabeti PC, Collins JJ, Zhang F. Science. 2017-04-28 (2017-04-13).
  6. 6. 2018004-27 CRISPR技術による次世代診断ツール開発:「展望」とMammoth Biosciencesの登場
  7. 2018-02-23 CRISPRによる核酸検出・診断 (DETECTRとSHERLOCK)