Ácidos Nucleicos Esféricos de CRISPR

O uso de sistemas CRISPR/Cas9 na edição do genoma tem sido limitado pela incapacidade de entregar eficientemente os componentes-chave de edição para e através de tecidos e membranas celulares, respectivamente. Os ácidos nucleicos esféricos (SNAs) são nanoestruturas que proporcionam acesso privilegiado a ambos, mas ainda não foram explorados como um meio de facilitar a edição gênica. Neste trabalho, uma nova classe de SNAs de CRISPR foi projetada e avaliada no contexto da edição do genoma. Especificamente, ProSNAs de Cas9 compostos de núcleos de Cas9 densamente modificados com DNA em suas superfícies externas e carregados com RNA guia único foram sintetizados e avaliados quanto às suas capacidades de edição do genoma no contexto de múltiplas linhas celulares. A orientação radial do DNA na superfície da proteína Cas9 melhora a absorção celular, sem a necessidade de eletroporação ou agentes de transfecção. Além disso, as proteínas Cas9 que definem os núcleos dos ProSNAs foram fundidas com peptídeos GALA em seus terminais N e sinais de localização nuclear em seus terminais C para facilitar a fuga endossômica e maximizar a localização nuclear e a eficiência de edição, respectivamente. Essas construções foram estáveis contra a digestão por proteases em condições que degradam completamente a proteína Cas9, quando não transformadas em um SNA, e usadas para alcançar eficiência de edição do genoma entre 32 e 47%. Juntas, essas novas construções e avanços apontam para uma maneira de ampliar significativamente o escopo de uso e impacto dos sistemas de edição do genoma CRISPR-Cas9.