[出典] "Small molecule inhibition of ATM kinase increases CRISPR-Cas9 1-bp insertion frequency" Bermudez-Cabrera HC [..] Sherwood RI. Nat Commun. 2021-08-25. https://doi.org/10.1038/s41467-021-25415-8
Brigham and Women’s Hospital and Harvard Medical Schoolの遺伝学にMITの計算科学が加わった研究グループからの論文．
- 哺乳類細胞におけるCRISPR-Cas9によるDNA二重鎖切断 (DSB)にともなう変異の予測が可能になり，場合によっては，単一の遺伝型に落ち着く．しかし，設計通りの切断結果を実現する技術は限られており，特に，治療上有用な修復である1-bp挿入の実現は困難である．
- 数千のCas9 DSBにおける修復結果を解析した先行研究において，変異の大部分が，マイクロホモロジーに依存する欠失 (以下，MH欠失)，MHに依存しない欠失，および1-bpの挿入に分類可能なことが示された [参考: crisp_bio 2018-11-08 機械学習モデルにより一塩基編集技術を磨く (2件)：NHEJ/MMEJの道とHDRの道それぞれに．https://crisp-bio.blog.jp/archives/13403136.html]
- 研究グループは今回，487種類の低分子を対象として，MH欠失の発生頻度と，1-bp挿入の発生頻度を高める低分子をスクリーニングし，1-bp発生頻度を高める低分子を同定した．
- 中でもATMキナーゼ阻害剤のKU-60019が，3種類のヒト細胞株とマウス細胞株，2種類のCas9ヌクレアーゼ (SpCas9-NGとKKH-SaCas9)，および数十の内因性および外因性標的について，KU-60019を加えることで，変異を安定して1-bp挿入への偏らせることを発見した．一方で，ATM阻害がDSB修復を抑制するというこれまでの報告と整合して，ATM阻害によって編集が進行したアレルの割合が低下した．
- このATMキナーゼ阻害剤効果は，Atm をノックアウトした細胞や3種類の異なるATM低分子阻害剤でも再現された．
- 注目すべきは，KU-60019が，いくつかのヒト遺伝子座のアレルの80%で1-bp挿入の相対的発生頻度を高め，病原性の1-bp欠失変異の修復効率を向上させたことである．
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